|
Одноклеточный гипертермофил Thermococcus onnurineus продемонстрировал возможность синтезировать АТФ с использованием формиата в качестве единственного источника энергии.
Группа биологов из России, Южной Кореи и Японии представила результаты исследования одноклеточного организма Thermococcus onnurineus, который способен выживать в чрезвычайно трудных условиях.
Живым системам, как известно, необходима энергия в форме АТФ (аденозинтрифосфата), получить который можно путём преобразования веществ из окружающей среды в окислительно-восстановительных реакциях. На синтез 1 моль АТФ расходуется около 70 кДж, и животные извлекают требуемую энергию в процессе, конвертирующем глюкозу и кислород в диоксид углерода и воду. Бактерии и археи могут обходиться и без кислорода, заменяя его другими веществами - к примеру, метаном или серой.
В анаэробных средах реакция превращения формиата HCOO- и воды в водород и бикарбонат не является чем-то необычным, однако учёные считали её слишком «слабой» для поддержания роста микроорганизмов. Лишь в 2008 году биологи из Нидерландов показали, что бактерии Moorella и Desulfovibrio могут извлекать энергию таким способом, но только в том случае, если рядом находятся другие микробы, которые поглощают выделяющийся водород.
При использовании формиата в качестве единственного источника энергии T. onnurineus, как оказалось, выживает и без посторонней помощи. Этот микроорганизм относится к гипертермофилам и был обнаружен на глубине в 1 650 м в подводных гидротермальных источниках. Термодинамические расчёты для комнатной температуры здесь, естественно, неприменимы; исследователи провели вычисления для 80 ˚C и установили, что формиатный метаболизм обеспечивает 8-20 кДж/моль. Хотя это и совсем небольшая энергия, на синтез АТФ, видимо, хватает, - говорит не принимавший участия в работе сотрудник Университета Ратджерса (США) Константино Ветриани (Costantino Vetriani). - Формиат - очень простая молекула, а ион водорода - простейший акцептор электронов. Здесь мы можем наблюдать совершенно примитивный способ получения энергии.
Другие виды рода Thermococcus демонстрируют аналогичные способности.
Полная версия отчёта опубликована в журнале Nature.
Подготовлено по материалам Nature News.
| |