Røntgenbilleder afslører, hvordan jordbakterier udfører overraskende kemi

*Forskere ved SLAC National Accelerator Laboratory har opdaget, at jordbakterier bruger en hidtil ukendt kemisk proces til at nedbryde organisk materiale.*

Resultaterne, offentliggjort i dag i tidsskriftet Nature Microbiology, kan have konsekvenser for forståelsen af ​​det globale kulstofkredsløb og for udvikling af nye biobrændstoffer.

Forskerne brugte røntgenkrystallografi til at studere strukturen af ​​et enzym produceret af jordbakterien Sphingomonas wittichii. De fandt ud af, at enzymet, kaldet cytochrom P450 monooxygenase (CYP450), er i stand til at nedbryde en række organiske forbindelser, herunder kulbrinter, alkoholer og ketoner.

CYP450-enzymer findes typisk i dyr og planter, hvor de spiller en rolle i at nedbryde toksiner og metabolisere lægemidler. Det er første gang, der er fundet et CYP450-enzym i en jordbakterie.

Opdagelsen af ​​CYP450 i jordbakterier tyder på, at disse mikroorganismer spiller en vigtigere rolle i det globale kulstofkredsløb end tidligere antaget. Kulstofkredsløbet er den proces, hvorved kulstofatomer bevæger sig gennem jordens atmosfære, oceaner og land. Det er en kritisk proces for at regulere jordens klima.

Jordbakterier nedbryder organisk stof i jorden og frigiver kuldioxid til atmosfæren. Kuldioxiden kan så optages af planter, som bruger den til at fotosyntetisere og vokse. Kulstofkredsløbet er en kontinuerlig proces, der er med til at opretholde jordens klima.

Opdagelsen af ​​CYP450 i jordbakterier kan også føre til udvikling af nye biobrændstoffer. Biobrændstoffer er brændstoffer, der er produceret af vedvarende ressourcer, såsom planter og mikroorganismer. CYP450-enzymer kunne bruges til at nedbryde plantemateriale og producere biobrændstoffer mere effektivt.

Resultaterne af denne undersøgelse har potentialet til at påvirke vores forståelse af det globale kulstofkredsløb og udviklingen af ​​nye biobrændstoffer markant. Yderligere forskning er nødvendig for at udforske CYP450-enzymers rolle i jordbakterier og for at udvikle nye teknologier, der kan bruge disse enzymer til at nedbryde organisk materiale og producere biobrændstoffer.