Vi khuẩn tiêu thụ khí nhà kính nhờ protein

Mới đây, một nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Northwestern đã xác định được 2 protein trong vi khuẩn methanotrophic có khả năng khai thác kim loại nặng từ môi trường và tiêu thụ khí nhà kính. Hai protein này chưa từng được nghiên cứu có tên là MbnB và MbnC, chịu một phần trách nhiệm về hoạt động bên trong của vi khuẩn. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science.

Vi khuẩn methanotrophic hay được gọi đơn giản là methanotroph khai thác đồng từ môi trường để cấu thành bộ máy phân tử chuyển hóa metan thành metanol làm thức ăn cho vi khuẩn. Để khai thác đồng, vi khuẩn methanotrophic đã tiết ra một peptit biến đổi hóa học được gọi là methanobactin, liên kết chặt chẽ với các ion đồng để kéo chúng vào trong tế bào. Đến nay, bộ máy phân tử thúc đẩy sự hình thành của methanobactin ít được biết đến.

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, hai protein MbnB và MbnC góp phần nhất định trong việc sản sinh methanobactin. Cả hai protein này được kết hợp tạo nên phức hợp enzyme, chuyển đổi axit amin thành hai nhóm hóa chất hữu cơ. Tính chất này dẫn đến sự hình thành của metanibactin thu hút đồng vào trong tế bào. Các nhà khoa học cũng nhận thấy cả hai protein này thúc đẩy sản sinh metanibactin ở các loại vi khuẩn có khả năng tiết ra metanibactin ngoài methanotroph.

Rosenzweig, giáo sư khoa học sự sống cho rằng: Sự tham gia của enzyme cần kim loại trong việc hình thành các nhóm hóa chất hữu cơ này là bất ngờ và cả hai protein này trước đây chưa từng được nghiên cứu. Hơn nữa, các enzyme cùng loại được sản sinh trong những bối cảnh khác, cho thấy tính chất hóa học của chúng đóng vai trò quan trọng ngoài việc tạo thành methanobactin.

Phát hiện nghiên cứu tạo thuận lợi cho các nhà khoa học nghiên cứu methanobactin vì chúng hoạt động nhờ các protein trong ống nghiệm mà không cần điều khiển toàn bộ vi sinh vật sống. Phát hiện mới cũng đưa thế giới đến gần hơn với các ứng dụng triển vọng của vi khuẩn methanotrophic. Nhiều người hy vọng có thể sử dụng các bộ lọc từ vi khuẩn để xử lý metan từ khí quyển hoặc loại bỏ metan từ các bể khí metan. Nhưng GS. Rosenzweig tin rằng nhờ khả năng sản sinh methanobactin, vi khuẩn methanotrophic sẽ có nhiều ứng dụng hơn ngoài xử lý môi trường.

Với khả năng liên kết chặt chẽ với đồng, methanobactin đã từng được nghiên cứu để chữa bệnh Wilson - rối loạn di truyền hiếm gặp trong đó, cơ thể người bệnh không thể loại bỏ đồng trong thực phẩm mà người bệnh tiêu thụ, nên đồng tích tụ trong não và gan. Một số nhà nghiên cứu cũng tin rằng methanobactin có tính chất kháng khuẩn và có thể được sử dụng để sản xuất loại kháng sinh mới.

Theo Vista.gov.vn