Eigen RadarBilim
Arşiv
Analiz

Metan tüketen arkelerin nanotellerinin yapısı görüntülendi

Araştırmacılar metan tüketen arkeleri elektrot üzerinde yetiştirip yüzeylerinden uzanan protein liflerinin yapısını görüntüledi. Hakemli laboratuvar çalışmasında, bu nanotellerin içinde elektronların hücre dışına aktarılmasını kolaylaştırabilecek, sık dizilmiş demir içeren gruplar bulundu. Çalışma ayrıca, sonraki mikrobiyoloji deneylerinde kullanılabilecek ve büyük ölçüde hedef canlıdan oluşan bir kültür elde etti.

Bilim··Öğle
Laboratuvar tezgâhında, metan tüketen arkelerin yetiştirilmesinde kullanılan karbon keçe elektrotlar, gaz hortumları ve elektrik bağlantıları bulunan iki kapalı cam kültür kabı.

Elektrot üzerinde büyüme

Bakterilerden ayrı bir tek hücreli canlı grubu olan arkelerin bazı türleri, oksijen bulunmayan ortamlarda metan tüketiyor. Hakemli laboratuvar araştırmasında, bu tatlı su canlılarından biri elektrot üzerinde yetiştirildi ve yüzeyinden uzanan nanoteller görüntülendi. Kültürde büyüyen hücrelerin yüzeylerinde protein lifleri görüldü. Araştırma, metan tüketimi sırasında ortaya çıkan elektronların hücreden nasıl çıktığını ve dışarıdaki bir alıcıya nasıl ulaştığını inceliyor. Bu aktarım, canlının enerji elde etme sürecinin bir parçası.[1], [2]

Başlangıç kültürü, İtalya’nın kuzeyindeki Vercelli’de bulunan bir pirinç tarlasından geliyordu. Araştırmacılar kültürü metanla besledi; elektron alıcısı olarak da elektriksel potansiyeli denetlenen karbon keçe elektrot kullandı. İki paralel sistem 352 gün boyunca izlendi. Bakterileri baskılayan antibiyotiklerin de kullanıldığı seçici büyüme koşulları, hedef arkenin topluluktaki payını yüzde 95,8’e çıkardı. Böylece deneylerde incelenen canlıyı, çok sayıda başka türün etkisinden ayırmak daha kolay hale geldi.[1]

Protein liflerinin içindeki demir grupları

Ekip, metan tüketen bu arke için Candidatus Methanoperedens vercellensis adını öneriyor. Mikroskop görüntülerinde hücreye bağlı lifler görüldü. OmcZ protein ailesinden saflaştırılan bir lifin yapısı, dondurulmuş örnekleri görüntüleyen kriyo-elektron mikroskopisiyle 3,3 angström çözünürlükte belirlendi. Elektron taşıyabilen ve demir içeren hem grupları, proteinin içinde sık ve neredeyse düz bir zincir oluşturuyordu. Çevreleyen protein yapısı, bu grupların suyla temasını da kısmen sınırlıyordu.[1]

Yazarlar, hem gruplarının sık dizilmesinin ve çevreden korunmasının elektron aktarımına yardımcı olabileceğini düşünüyor. Tek tek liflerin iletkenliği doğrudan ölçülmedi. Kültürde başka mikroorganizmalar küçük oranlarda bulunmaya devam ediyordu; eldeki canlı madde miktarının azlığı da ek kimyasal ölçümleri sınırladı. İlgili proteini ortadan kaldırmaya yarayacak genetik araçlar bulunmadığından, lifin arkenin yaşamsal işleyişindeki görevini bu yolla doğrudan sınamak da mümkün olmadı.[1]

Metan akışına bağlı elektrik akımı

Metan kesildiğinde akım belirgin biçimde azaldı; bu sonuç, elektriğin metanın yükseltgenmesine bağlı olduğunu destekledi. Etan verildiğinde ise akım aynı biçimde değişmedi. Elektrotlara uyum sağlamış kültür, elektron alıcısı olarak nitrat yerine demir oksidi daha kolay kullandı. Bu yaşamsal işleyiş gözlemleri, liflerin yapı görüntülerine eşlik ediyor. Elde edilen laboratuvar sistemi, canlının metabolizmasını ve elektron aktarımıyla ilişkili protein düzeneklerini daha ayrıntılı incelemek için kullanılabiliyor.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıNature CommunicationsMetan tüketen arkelerin elektron taşıyan nanotelleri görüntülendi↩1↩2↩3↩4↩5
  2. Haber kaynağıRadboud UniversityMetan tüketen arkelerin elektron taşıyan nanotelleri görüntülendi↩
Uzay ve keşifEnerji dönüşümü ve iklim

Aynı masadan diğer analizler

Bilim masasındaki tüm Gündem analizlerini görüntüle →