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Los científicos piratean los inorganismos para identificar la fuente del medio ambiente.


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Los investigadores de UC Berkeley han modificado enzimas importantes relacionadas con la producción de microbios para comprender las huellas digitales únicas de diferentes entornos del mundo que crean gases de efecto invernadero.

por Robert Sandres

Alrededor de dos tercios de las emisiones de metano en todos los gases de efecto invernadero potenciales de la atmósfera, que es un mundo caliente de los microbios que viven en un entorno de oxígeno, como humedales, campos de arroz, vertederos y coraje de vacas.

Metanógenos Imágenes de microscopía electrónica de una célula. Los miembros de los dominios de Archaea. Están muy extendidos en un entorno libre de oxígeno para convertirse en un espejo que es un gas de efecto invernadero que tiene el potencial de la foto por Alienor Baskevitch/UC Berkeley.

Seguir la atmósfera a una fuente específica y encontrar su importancia sigue siendo un desafío. Los científicos son bastante buenos en el seguimiento de la fuente del principal gas de gas de efecto invernadero, el dióxido de carbono para centrarse en reducir esta contaminación. Pero para seguir el origen de Mistine, los científicos tienden a medir los elementos de isótopos de los átomos. Los componentes del carbono y el hidrógeno se utilizan como huellas digitales de varias fuentes ambientales.

El nuevo artículo de los investigadores de UC Berkeley reveló que las actividades de una de las principales enzimas microbianas relacionadas con la producción afectarán este elemento de isótopos. Este hallazgo puede cambiar los métodos que los científicos calculan la participación de diferentes fuentes ambientales de acuerdo con el presupuesto mundial y conducen a imágenes más precisas de la que proviene la atmósfera.

“Cuando combinamos todas las fuentes y fregadero de dióxido de carbono a la atmósfera, hemos recibido la cantidad que esperamos directamente de la medición en la atmósfera. Pero para una gran incertidumbre dentro de docenas de lugares el autor del artículo” Al encontrar la verdadera cantidad de malvado, realmente debe comprender el proceso de isótopos relacionado con la producción de metano “.

Gropp colabora con biólogos y geólogos moleculares en UC Berkeley, la primera vez en utilizar CRISPR para administrar las actividades de esta importante enzima para revelar que el fabricante-metanogenos interactúa con sus fuentes de alimentos para producir gas metano.

Jonathan Gropp verifica el cultivo microbiano de Methanosarcina activorans, que es un microbiano fabricado a partir de una nueva educación. El oxígeno es tóxico para estos microbios, por lo tanto, plantado en un tubo de vidrio apretado y manejado dentro de la caja de almacenamiento de oxígeno, visto en el fondo, la foto de Alienor Baskevitch/UC Berkeley.

“Se entiende bien que el nivel está aumentando. Pero hay muchos conflictos en la causa básica”, dijo el autor. Dipti nayakUC Berkeley Profesor Asistente de Molecular y Biología Molecular de Celular “Este estudio es la primera vez que la biología, molecular, molecular y biografía se derrite para mejorar las limitaciones sobre los métodos de metanógeno, controlar los elementos de los isótopos”.

Muchos elementos tienen una versión más pesada, o más ligero que el isótopo, que se encuentra en pequeñas proporciones en la naturaleza. Los humanos tienen carbono -12 y 1% de carbono -111, aproximadamente 99%, lo que es ligeramente más difícil porque hay neutrones especiales en el núcleo. El hidrógeno en el agua es del 99.985%, hidrógeno -1 y 0.015%, dewtereium o hidrógeno -2, que es el doble de neutrones en el núcleo.

La fertilidad natural de los isótopos se refleja en las moléculas y todas las variaciones biológicas pueden usarse en educación y huellas digitales, metabolismo biológico.

“En los últimos 70 años, las personas han demostrado que son producidas por diferentes organismos, y otros procesos pueden tener huellas digitales de isótopos sobresalientes”, dijo Geoquímica y el autor. Publicaciones de DanielUC Berkeley Associate World Professor and Science Star “Gas natural de la acumulación de petróleo que a menudo busca una forma, hay un refugio hecho por el metanógeno. Dentro del coraje de la vaca, hay otra manera. Hay un sedimento más profundo que tiene diferentes microbios, con diferentes huellas digitales. Los organismos están comiendo, que suelen ser diferente según el entorno al entorno, creando nuestra capacidad de isótopos y origen”.

“Creo que lo único del papel es que hemos aprendido que los elementos de los isótopos de los microbios min no dependen de lo que come Metopogen”, dijo el Sr. ‘lo que’ come ‘, pero la cantidad de estas sustancias y el medio ambiente también es importante y, lo que es más importante, los métodos que los microbios responden a esos cambios “

“Los microbios responden al entorno manejando la expresión de sus genes, luego el elemento de los cambios de isótopos también”, dijo Gropp. “Esto debería hacernos pensar con más cuidado cuando analizamos los datos del entorno”.

en Se publicó el artículo 14 de agosto en revistas ciencia.

Microbios, vinagre y alcohol

Los metanógenos, los microorganismos Akica, que están completamente separados de los árboles de la vida de las bacterias, es importante para la eliminación del mundo de la muerte y la descomposición. Comen moléculas simples (muestras de hidrógeno, acetato o metanol) impulsadas por otros organismos y la producción de metano es un desechos. Con esta pasta natural, se puede observar en Will-O’-Te-Wisps que se ve alrededor del pantano y el pantano por la noche, pero aún así se libera abrumadoramente en eructos en las burbujas de los arrozales y humedales naturales y fugas de la tumba. Si bien hay la mayoría de los refugios en gas natural que quemamos surge de la creación de hidrocarburos. Pero cierta acumulación es fabricada por metanógeno que come orgánico que está enterrado.

Los humedales son una fuente importante de mini en la atmósfera. Los microbios de metanógenos se llaman metanógenos que crecen en el lodo debajo porque tienen un bajo oxígeno, lo que es tóxico para ellos. Las fotos de Robert Sanders/UC Berkeley

La huella digital de los metapos causados por el metanógeno que crecen en diferentes fuentes de “alimentos”, bien aceptadas en el estudio en el laboratorio. Pero los científicos descubrieron que en la complejidad del mundo real, el metanógeno no se produce con las mismas huellas digitales de isótopos observadas en el laboratorio. Por ejemplo, cuando se plantan en una especie de metanógenos (es el vinagre), el alcohol más fácil (alcohol) o las moléculas de hidrógeno (H (H (H2) Methen Gas Production Ch4Con la relación de isótopos, hidrógeno y carbono que son diferentes de la relación observada en el medio ambiente.

Anteriormente, Gropp creó un modelo informático de la red metabólica en metanógeno para comprender cómo se determina la composición del isótopo. Cuando tiene una amistad para venir a UC Berkeley, Stolper y Nayak, sugiere que pruebe su modelo. El laboratorio Stolper tiene experiencia en medir el elemento de isótopos para explorar la historia del mundo. Nayak estudió metanógenos, y como amigo doctorado, encontró una solución a CRISPR en Methangens recientemente. (MCR), por lo que su actividad puede llamar a la enzima es una proteína que estimula las reacciones químicas.

Experimentar con microbios que se modifican por crispr- en general metanógeno llamado Metanosarcina activorans El crecimiento del crecimiento y el metanol: los investigadores ven cómo han cambiado los elementos de los isótopos cuando la actividad de la enzima disminuye mediante la imitación de lo que está sucediendo cuando los microbios están ayunando para los alimentos deseados.

Descubrieron que cuando el MCR tiene una concentración baja, las células responderán cambiando las actividades de otras enzimas en las células, lo que hace que su entrada y salida se acumulen y la tasa de natalidad se ralentizará tanto que las enzimas comienzan a correr hacia atrás y hacia adelante. Por otro lado, estas otras enzimas eliminarán el hidrógeno de los átomos de carbono. Corre delante, agregan hidrógeno cuando se combinan con MCR.4– Cada circuito avanza y viceversa. Estas enzimas deben usarse para sacar el hidrógeno del carbono y agregar una nueva que proviene del agua al final. Como resultado, los elementos de isótopos de las moléculas de cuatro márgenes de Messe reflejan gradualmente el agua y no solo sus fuentes de alimentos, que comienzan con tres hidrógeno.

Los metanógenos son arqueas, una rama de un árbol de vida que es diferente de las bacterias. Fotos de Madison Williams/UC Berkeley.

Esto es diferente de la hipótesis general para el crecimiento de acetato y metanol, lo que se supone que no hay intercambio entre el hidrógeno obtenido del agua y las fuentes de alimentos.

Este intercambio de isótopos, encontramos que los cambios de huella digital causados por el acette y el metanol que consumen metanol y que a menudo supusieron que esto es posible que hayamos evaluado la participación de microbios de acetato que creemos.

Además de este estudio, las técnicas CRISPR para ajustar la producción de enzimas en metanógeno se pueden utilizar para manejar y estudiar el impacto de los isótopos en otras redes de enzimas, lo que puede ayudar a los investigadores a responder preguntas sobre geológica y medio ambiente en la actualidad y en el pasado.

“Esto abre el camino en el que las moléculas modernas se casaron con el isótopo: cruzar para responder problemas ambientales”, dijo Stolper. “Hay una gran cantidad de sistemas de isótopos involucrados en biología y bioquímica que estudian en el medio ambiente. Espero que comencemos a mirarlos de una manera que los biólogos moleculares buscan estos problemas en personas y otros organismos, controlando la exposición de los jeans.

Para Nayak, el experimento también es un paso importante para descubrir el método de cambiar los metanógenos para destruir la producción y cambiar su energía en la producción de productos útiles en lugar de daños por gas.

“Al reducir la cantidad de esta enzima que ha hecho el refugio y al usar otras rutas que las células pueden usar

El otro autor del artículo es Markus Bill de Lawrence Berkeley Laboratorio Nacional y el ex postdoc de UC Berkeley Rebekah Stein y Max Lloyd, profesor de la Universidad Estatal de Penn Gropp. Alfred B. Sloan Research Fellowships Nayak también es investigador de Biohub Chan-Zuckerberg.

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