Hogyan csináljunk méregből és vízből hidrogént?

Végy egy fazék forró vizet, távolítsd el belőle az oxigént, adj hozzá egy kis mérgező szénmonoxidot és egy csipetnyi hidrogén gázt. Az így kapott kotyvalék a legtöbb élőlényt elpusztítaná, de akadnak olyan mikrobák, akik ebben érzik igazán otthon magukat.

Kunasir vulkanikus szigete

Egy non-profit génkutató intézet, a TIGR (The Institute for Genomic Research) kutatói az egyik legérdekesebb példány, a Carboxydothermus hydrogenoformans génállományát térképezték fel, ami a szakemberek szerint több technikai újításhoz is hozzájárulhat. Az orosz vulkanikus sziget, Kunasir egyik forró vizű forrásából izolált mikroba szinte teljes egészében szénmonoxidon él. A normál esetben mérgező gázt fogyasztáskor a mikroba vízzel keveri, majd hidrogént lélegez ki.

Annak fényében, hogy sokan a hidrogénben látják az üzemanyagok jövőjét, a technológiai ágazatok számára több mint érdekes lehet az ilyen és hasonló mikrobák géntérképe. A C. hydrogenoformans az egyik leggyorsabban tenyésző mikroba azok közül, melyek a szénmonoxidot és a vizet hidrogénné alakítják, jegyezte meg a TIGR biológusa, Jonathan Eisen. A génállományról készült tanulmány szerzője szerint a mikroba tökéletes kiinduló pontja lehet a tiszta üzemanyagok előállításának.

A géntérkép elkészítése közben a kutatók azt vették észre, hogy a C. hydrogenoformans gyorsabban szaporodik szénmonoxidban, mint bármely más ismert faj. A mikroba legalább öt különböző úgynevezett szénmonoxid dehidrogenáz protein gépezettel büszkélkedhet, melyek képesek manipulálni a mérgező gázt, míg a legtöbb más szénmonoxidban élő organizmus csupán egy ilyen gépezettel rendelkezik. Minden egyes módozat különbözőképpen használja fel a szénmonoxidot, így a mikroba egy valóságos élelem feldolgozó rendszerrel lett felruházva.


Elektronmikroszkópos felvétel a mikrobáról
A géntérkép elkészítése előtt igen keveset tudtak erről a hidrogén kilélegző organizmusról, azonban a számítógépes elemzésekkel és az összehasonlító vizsgálatokkal a kutatók több rendkívüli, eddig ismeretlen tulajdonságra is rábukkantak. Az egyik ilyen az a génsorozat, amivel spórákat állíthat elő, márpedig amióta az anthrax, mint biológiai fegyver eshetősége felmerült, azóta igen nagy érdeklődés kíséri a spóraképződéssel kapcsolatos kutatásokat, mivel ebben a folyamatban rejlik a lépfene veszélye. A spórák ellenállnak a hőnek, a sugárzásnak és egyéb kezeléseknek. A mikroba segíthet felfedni azt a minimális biomechanikai gépezetet, ami a spóraképzéshez szükséges, ezáltal talán megismerhetővé válik a lépfenét okozó baktérium biológiája is.

A kutatók a nem szokványos lény génállományának feldolgozásával és elemzésével azt szeretné bemutatni, mennyi hasznos képességet rejt magában a Föld hatalmas mikrobiológiai birodalma.