Hea Bakterid Söövad Halbu Kasvuhoonegaase

{h1}

Loode-ülikool uurib baktereid, mis võivad korraga lahendada kaht keskkonnaküsimust: lekkida raskmetalle mullas, samal ajal tarbides kasvuhoonegaaside metaani.

See stseenide pealkiri esitati WordsSideKick.com'ile koos riikliku teadusfondiga.

Väike ristkülikukujuline aknaraam, mis asub fermentaatori esiosas, näitab sees olevat mullivett. Kui see on selge, siis tähendab see, et see on ainult lahendus. Kui see on udune, siis on lisatud bakterid. Täna tundub vedelik piimjas hall. See puhub ja vahutab õiget kogust õhku ja metaani, mis kasvab ja söödab bakterid sees.

See lahendus on rohkem kui lihtsalt bakteriaalne supp; võib see vastata mõnedele maailma keerukamatele probleemidele, sealhulgas kuidas leevendada globaalset soojenemist ja kuidas mürgiseid jäätmeid keskkonnas puhastada.

Alguses see ei tundu olevat võimalik. Kuidas võiks lihtne, üheetalline organism teha midagi, mida kõrgtehnoloogiline tehnoloogia püüab teha?

Loodeülikooli biokeemia, molekulaarbioloogia, rakubioloogia ja keemia professor Amy Rosenzweig selgitab, et seda tüüpi bakterid kasutavad keskkonnast vase, et metaani metaboliseerida, muutes selle toiduks metanooliks.

Mitte ainult see tähendab, et bakterid leech heavy metals pinnasest, kuid nad tarbivad ka tugevat kasvuhoonegaasi - lahendada kaks keskkonnaküsimusi ühe molekulaarne küünis.

"Protsess on väga põhiteadus," ütles Rosenzweig, kelle tööd rahastab Ameerika Reinvesting and Recovery Act (ARRA) riikliku teadusfondi toetus. "Kuid sellel on potentsiaali palju reaalse elu rakendusi."

Mõned inimesed väidavad, et nende bakterite filtrite abil eemaldatakse atmosfäärist metaani heitmed. Teised soovitavad mahepõllumajanduslikust metaanist eraldada metaani bakteritest, nii et nad saaksid gaasi metanooliks teisendada, selle asemel, et kasutada seda tavapärasel põletuslaadil. Seejärel võib metanooli hoida ja hiljem kütusena kasutada. Baktereid võib kasutada ka vase ja muude raskmetallide hävitamiseks, kui tasemed on ebaloomulikult kõrged, ennetades inimeste haigusi.

Aga enne nende reaalmaailma rakenduste uurimist on oluline mõista bakteriraku toimimise füsioloogilisi protsesse.

"Püsivusega on alati probleeme," selgitas Rosenzweigi labori doktorikraadi Rama Balasubramanian. "Iga bioloogiline molekul hakkab aja jooksul surema. Kui me mõistame, kuidas see toimib, siis võime kujundada midagi stabiilsemat, mis kestab aastaid."

Rosenzweigi grupi jaoks tähendab see paremat arusaamist sellest, kuidas need bakterid on võimelised omandama vase keskkonnaalastest mineraalidest. Eelmine töö näitab, et bakterid eraldavad molekuli, mida nimetatakse metanobaktiiniks ja mis seob tihedalt vaskioonidega, et need rakkudele tagasi viia.

"Midagi väljaspool rakku tuleks molekuli ära tunda, haarata ja lükata see tagasi sees," ütles ta. "Püüame avastada, mis mobiilsed masinad seda teevad."

Protsessi uuritakse, jälgides aktiivselt baktereid. Rosenzweigi labori liikmed kulutavad 15-liitrist fermentaatorit oma 15-liitrises fermenteris, mis on kalibreeritud optimaalse õhuvoolu ja metaaniga. Bakterid on näljas vaas, et sundida neid metanobaktiini sekreteerima ekstratsellulaarsesse lahusesse.

Uurijad asetavad keskmise tsentrifuugiks ja keerutavad selle 7000 korda gravitatsiooni jõud, kuni rakud langetavad põhja, võimaldades eraldada lahuses metanobaktiini. Pärast paari puhastusetappi on molekul uurimiseks valmis.

"Me ei tea, kas kõik metaanit tarbivad bakterid teevad metanobaktiine ja eraldavad need vaske," ütles Rosenzweig. "Ja kui nad seda teevad, kas eri liiki protsessid on erinevad? Võite ette kujutada, et iga tüüpi bakterid võivad teha midagi pisut erinevat, et aidata neil võistlema vasketega."

Bakterite spetsiifiline tüvi, mille Rosenzweigi uuringud algselt isoleeriti Bathi Inglismaal sooja vanni juures, eelistavad seega kõrgemaid temperatuure. Kuid ta rõhutab, et metaandet metaboliseerivaid baktereid, mida nimetatakse metanotroofideks, leitakse kõikjal.

Kuigi Rosenzweigi toetus katab veel kolmeaastast teadustööd, tundub Balasubramanian optimistlikult, et läbimurre toimub varem.

"Kui meie katsed toimivad korrektselt, siis võib olla ainult üks aasta või kaks mõistmist, kuidas see molekul töötab," ütles ta. "Rakenduste jaoks kulub palju kauem, kuid teadmine, kuidas molekul rakku siseneb, on samm number üks."

Rohkemate "roheliste" uudiste jaoks, mis on seotud ARRAga, vaadake: NSF Maa päev.

  • Top 10 arenevad keskkonnatehnoloogiad
  • Metaan-Guzzling bakterid levivad mullivannides
  • Tuleviku võimsus: 10 viisi 21. sajandi käivitamiseks

Toimetaja märkus: Seda uuringut toetas National Science Foundation (NSF), mis on föderaalagentuur, kes vastutab põhiuuringute ja hariduse rahastamise eest kõikides teaduse ja tehnika valdkondades. Selles materjalis esitatud arvamused, järeldused ja järeldused või soovitused on autorite omadused ja need ei pruugi kajastada Riikliku Teadusfondi seisukohti. Vaata stseenide tagurpidi arhiivi.


Video Täiendada: Best Speech You Will Ever Hear - Gary Yourofsky.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com