ביטול נעילת המנגנון מאחורי יכולתו של חיידק ימי לנקות נשפכות שמן

החיידק הימי Alcanivorax borkumensis ניזון משמן, מתרבות במהירות בעקבות נשפכות נפט ובכך מאיצות את חיסול הזיהום, במקרים רבים. זה עושה זאת על ידי ייצור "נוזל כלים אורגני" בו הוא משתמש כדי לחבר את עצמו לטיפות שמן. חוקרים מאוניברסיטת בון, אוניברסיטת RWTH Aachen, אוניברסיטת היינריך היינה דיסלדורף ומרכז המחקר פורשונגסנזנטרום יליק גילו כעת את המנגנון שבאמצעותו מסונתז "נוזל כלים אורגני" זה. פורסם בכתב העת הבינלאומי הבולט טבע ביולוגיה כימיתממצאי המחקר עשויים לאפשר גידול של זנים יעילים יותר של חיידקים משפילים שמן.

שמו הלטיני של החיידק מתורגם באופן רופף לאנגלית, הוא "אוכלי אלקאן מבורקום." אכן, השם אומר הכל, שכן אלקנים הם שרשראות של פחמימנים שקיימים בנפט בכמויות גדולות. א. בורקומנסיס ניזון משרשראות עשירות באנרגיה המופיעות באופן טבעי בים-ושרשראות שאינן מתרחשות באופן טבעי כמו אלה המפוזרות בשפכים נפט. במקרים רבים החיידקים מתרבים במהירות, ובכך מאיצים את תהליך ניקוי הזיהום.

שמן ומים לא מערבבים

בגלל העובדה הידועה ששמן ומים אינם מתערבבים, על מנת לאכול את האוכל האהוב עליו, יצור הים המיקרוסקופי דורש עזרה כימית. זה עושה את זה לעצמו, ומייצר סוג של נוזל כלים טבעי. "חומר ניקוי" זה הוא תרכובת המורכבת מגליצין של חומצת האמינו ותרכובת חומצה סוכר-שומן.

למולקולות יש חלק מסיס במים וחלק מסיס בשומן. החיידקים מתיישבים על פני טיפות השמן, שם הם יוצרים ביופילם. "

פרופסור פיטר דורמן, ביוכימאי, מכון אימביו של אוניברסיטת בון (המכון לפיזיולוגיה מולקולרית וביוטכנולוגיה של צמחים)

המנגנון שבאמצעותו סינתזת האוכל של אלקאן מסנתז את חומר הניקוי הזה לא הובנה עד שקבוצת עבודה בהנהגתו של פרופסור קארל-אריץ 'יגר מפורשונגזנזנטרום יליט ואוניברסיטת היינריך היין דיסלדורף למדו באינטנסיביות את הגנום של החיידק. "במחקר שלנו זיהינו אשכול גנים שלדעתנו יכול למלא תפקיד בייצור המולקולה", מספר פרופסור יגר. ואכן, כאשר גנים של אשכול זה "כבו", החיידקים נפגעו ביכולתם להידבק לטיפות שמן. "כתוצאה מכך הם ספגו פחות שמן וצמחו הרבה יותר לאט", אמר פרופסור לארס בלנק מאוניברסיטת RWTH Aachen.

יישומי ביוטק פוטנציאליים

סטודנט לדוקטורט של פרופסור דורמן, ג'יאקסין קוי, הצליח בסופו של דבר להרחיב את המסלול הסינטטי שבאמצעותו א. בורקומנסיס מייצר את חומר הניקוי. שלושה אנזימים מעורבים בתהליך זה, בו המולקולה מורכבת צעד אחר צעד. שלושת הגנים מכילים את ההוראות לבניית ביו -קטליסטים אלה, שבלעדיהם תהליך ההדבקה לא יכול להתקיים ביעילות. "העברנו בהצלחה את הגנים המעורבים לחיידק שונה, שהניב גם את חומר הניקוי", מסביר קוי.

חיידקים כמו א. בורקומנסיס חשובים לזיהום נפט משפיל, ולכן ממצאים אלה מעניינים עניין משמעותי, ואולי מובילים להתפתחות של זנים חדשים ויעילים יותר. "חומר ניקוי טבעי זה יכול להיות בעל יישומים ביוטכנולוגיים, כמו לייצור מיקרוביאלי של תרכובות כימיות מרכזיות מפחמימנים", אומר דורמן, שהוא חבר באוניברסיטת בון מחקר המחקר הטרנס -תחומי (TRA) "חוזים עתידיים בר -קיימא".

מוסדות מעורבים ומימון מאובטחים:

באוניברסיטת בון, אוניברסיטת RWTH AACHEN, אוניברסיטת היינריך היין דיסלדורף ופורשונגסנזנזנטרום יליץ 'היו מעורבים במחקר, שמומן על ידי קרן המחקר הגרמנית (DFG) והמשרד החינוך והמחקר הפדרלי (BMBF).