23/07/2013 - Enthüllt den Mechanismus, der von einem Bakterium zum Abbau von Öl bei niedriger Temperatur verwendet wird

Menéame

Eine internationale Studie, an der Sie sich beteiligt haben Oberster Rat für wissenschaftliche Forschung (CSIC) hat das Genom des Bakteriums entschlüsselt Antartische Oleimpira RB-8, ursprünglich isoliert im Antarktis-Ozean.

Diese Bakterien, die natürlich in den Ozeanen und Meeren gefunden werden, sind in der Lage, Degradieren von Kohlenwasserstoffen bei sehr niedrigen Temperaturen (zwischen 4 und 6 Grad Celsius) bei höheren Konzentrationen als denen anderer Bakterien. Die Ergebnisse dieser Arbeit, veröffentlicht in der Zeitschrift Nature Communications, könnten sie in Programmen zur Dekontaminierung von Meeresgrund und Polargebieten umgesetzt werden.

Die Untersuchung ergab eine Reihe von Faktoren, die das Verhalten dieses Bakteriums erklären. "Ihr Stoffwechsel, der nicht in der Lage ist, Kohlenstoff aus einer anderen Quelle als einem Kohlenwasserstoff zu gewinnen, hat eine hohe Affinität zu Metallionen, die für das Wachstum und die Aufrechterhaltung der Proteinaktivität von wesentlicher Bedeutung sind," erklärt der Forscher des CSIC Manuel Ferrer vom Institut für Katalyse und Petroleochemie.

Ein weiterer Faktor ist die Fähigkeit von RB-8, hohe Konzentrationen an natürlichem Frostschutzmittel herzustellen und die Zellmembran zu modifizieren, um hohe Salzgehalte und niedrige Temperaturen zu widerstehen. "Zudem produziert es ein Protein, dessen Struktur bei niedriger Temperatur das ordnungsgemäße Funktionieren anderer Proteine fördert, die für den Abbau von Kohlenwasserstoffen erforderlich sind. "Letzten Endes ist die Proteinstruktur auf der Oberfläche sehr geladen, was eine angemessene katalytische Aktivität bei niedriger Temperatur fördert," fügte der Forscher des CSIC Juan Pablo Albar vom Nationalen Zentrum für Biotechnologie hinzu.

Entwicklung von warmen und kalten Umgebungen

"Wir haben gesehen, dass die Proteine dieses Bakteriums bei einer Temperatur zwischen 20°C und 60°C aktiv sind, bei denen es derzeit nicht in der Lage ist, RB-8 zu wachsen. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass RB-8 ein Bakterium aus warmen Umgebungen ist, das sich während des evolutionären Prozesses an das Wachstum angepasst hat und in kalten Umgebungen aktiv ist. Dies hat es durch die Lockerung und Umverteilung der Ionenbelastungen auf der Oberfläche seiner Proteine ermöglicht, um eine ausreichende katalytische Aktivität bei niedriger Temperatur zu erhalten, was nicht bei ähnlichen Bakterien der Fall ist," schließt Ferrer abschließend.

Nach Ansicht der Forscher bilden diese Ergebnisse die Grundlage für die künftige Entwicklung neuer Programme zur Dekontaminierung von Polargebieten und Meeresgrundgebieten, die von Einleitungen betroffen sind.

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Ref.

Michael Kube, Tatyana N. Chernikova, Yamal Al-Ramahi, Ana Beloqui, Nieves Lopez-Cortez, María- Eugenia Guazzaroni, Hermann J. Heipieper, Sven Klages, Oleg R. Kotsyurbenko, Ines Langer, Taras Y. Nechitaylo, Heinrich Lünsdorf, Marisol Fernández, Silvia Juárez, Sergio Ciordia, Alexander Singer, Olga Kagan, Olga Egorova, Pierre Alain Petit, Peter Stogios, Youngchang Kim, Anatoli Tchigvintsev, Robert Flick, Renata Denaro, Maria Genovese, Juan P. Albar, Oleg N. Reva, Montserrat Martínez-Gomariz, Hai Tran, Manuel Ferrer, Alexei Savchenko, Alexander F. Yakunin, Michail M. Yakimov, Olga V. Golyshina, Richard Reinhardt & Peter N. Golyshin. Genome sequence and functional genomic analyse of the oil-degrading bacterium Antarktisches Oleimen. Nature Communications. DOI:10.1038/ncomms3156.

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CSIC

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