Biyologlar Yeni Mikrobial Fotosentez Türünü Keşfediyor

G. sulfurreducens-P'nin sahte renkli tarama elektron mikrografısı. Aestuarii ortak kültürü. Ölçek çubuğu - 5 μm. Resim : Phuc T. Ha ve diğerleri, doi: 10.1038 / ncomms13924.

Washington Eyalet Üniversitesi Profesörü Haluk Beyenal'ın liderliğinde uluslararası bir biyolog ekibi atık arıtımı ve enerji üretimi için mikrobik topluluklarda kullanılabilecek yeni bir fotosentez türünü keşfetti.

Dünya'nın gıda üretiminin ve karbon esaslı organik maddenin neredeyse yarısı için fotosentez bakterileri sorumludur.

Prof. Dr. Beyenal, İngiliz ve Çinli meslektaşları, Nature Communications dergisinde bugün bir çift bakteri (Prosthecochloris aestuarii ve Geobacter sulfurreducens) içinde görülen eşsiz metabolik süreç hakkında bir rapor yayınladılar.

Yeşil bir kükürt bakteri olan P. aestuarii, biyolojik bilim adamı Dr. Vladimir Gorlenko tarafından ilk kez, acayip lagünler Sasyk-Sivash ve Ukrayna Kırım'daki Sivash'in çamurunu içeren hidrojen sülfürden izole edildi.

Birkaç yıl önce bu mikrop, Washington, Oroville yakınlarındaki Kuzey Okanogan İlçesindeki yüksek tuzluluklu bir göl olan Hot Lake'den alınan numunelerde bulundu.

P. aestuarii, büyümek için elemental kükürt veya hidrojen sülfit ile birlikte güneş ışığı kullanarak fotosentez yapabiliyor.

Beyenal ve yazarlar, P. aestuarii'nin Hot Lake'de faaliyet gösterdikleri elektrik iletkenleri olan bir karbon elektrot etrafında toplanma eğiliminde olduklarını fark ettiler.

P. aestuarii'yi izole edip büyüttüler ve bir bataryanın yarısına benzer şekilde, bakteri elektronları bir katı elektrottan tutup fotosentez için kullanabileceklerini tespit etti.

Bu arada pembe renkli Geobacter sulfurreducens, atık organik maddeleri mikrobiyal yakıt hücrelerinde elektriğe dönüştürme kabiliyeti ile bilinir. Bakteri ayrıca çevre temizliğinde de kullanılır.

G. sulfurreducens - hayvanlar ve insanlar gibi - fotosentez yapamaz. Asetat gibi organik bileşikleri tüketir ve karbondioksiti 'havalandırır'.

Bakteri elektronları bir katı elektrota bağışlayabilme özelliği ile bilinir. Asetatı tüketirken, elektron olarak elektron olarak toplanabilir.

Direkt elektron transferi yoluyla G. sulfurreducens ve P. aestuarii'nin sentropik anaerobik fotosentezinin kavramsal modeli. Resim: Phuc T. Ha ve diğerleri, doi: 10.1038 / ncomms13924.

Yazarlar, P. aestuarii ve G. sulfurreducens'in birbirlerine büyümelerine ve laboratuara koymalarına yardımcı olabileceğini düşünüyorlardı.

P. aestuarii'nin, G. sulfurreducens'den üretilen elektronları kabul edebileceğini ve daha önce görülmemiş yeni bir anaerobik fotosentez türününde kullanabileceğini buldular.

Bir pilin veya yakıt hücresinin işleyişi gibi, bakteri elektronları da taşır. Bağımsız olarak gelişemeyecekleri koşullar altında büyümek için birbirlerini beslerler.

Ekolojik bir perspektiften bakıldığında, bu yeni metabolizma şekli, az karışık tatlısu göllerinin oksijensiz bölgelerinde karbon bisikletinde önemli bir rol oynayabilir.

Aynı zamanda, atık işleme ve biyoenerji üretimi için mikrobik toplulukların mühendisliği için yeni olanaklar da sunabilir.

Prof. Beyenal "Bunun doğal bir biyo-elektrokimyasal proses olabileceğini düşünüyoruz," dedi.

Phuc T. Ha et al. 2017. Syntrophic anaerobic photosynthesis via direct interspecies electron transfer. Nature Communications 8, article number: 13924; doi: 10.1038/ncomms13924

Kaynak: http://www.sci-news.com/biology/new-type-microbial-photosynthesis-04520.html

Çeviren ve Derleyen:Batuhan Ünal

Bilkent Üniversitesi / Moleküler Biyoloji ve Genetik

[email protected]

#biyologlar #mikrobial #fotosentez #türünü #keşfediyor