Пластиковое загрязнение все больше влияет на здоровье побережий и океанов. Одной из хорошо известных проблем являются пластиковые бутылки из полиэтилентерефталата, или ПЭТ. Новое исследование с участием ученых из исследовательской группы профессора Рут Шмитц-Штрайт в Кильском университете впервые с использованием микроорганизмов из глубокого моря показало, что полимеры, такие как ПЭТ, постоянно разлагаются под действием фермента.
Результаты фундаментально расширяют знания об ферментах, разлагающих ПЭТ, основополагающем механизме и эволюционном понимании разнообразия предполагаемых ферментов, разлагающих ПЭТ, во всем Мировом океане. Исследовательская группа опубликовала результаты в журнале Communications Chemistry, где обсуждаются как биотехнологические применения, так и высокая значимость биогеохимических процессов в океане и на суше.
Исследование подчеркивает особую особенность фермента, разлагающего ПЭТ. «В нашем исследовании мы обнаружили новый генетический ресурс глубоководных организмов, принадлежащих к археям», — говорит профессор Рут Шмитц-Штрайт. До сих пор было известно около 80 различных ферментов, разлагающих ПЭТ, большинство из которых обнаружено в бактериях или грибах.
«Наши данные способствуют лучшему пониманию экологической роли глубоководных архей и возможной деградации ПЭТ-отходов в море», — добавил он.
Используя метагеномный подход, исследовательская группа впервые идентифицировала и биохимически описала фермент PET46, разлагающий ПЭТ, из некультивируемого глубоководного микроорганизма. Это включало идентификацию гена из глубоководного образца на основе сходства с известными последовательностями, синтез соответствующего кодирующего гена, производство белка в бактерии Escherichia coli, а затем изучение его биохимически и структурно.
PET46 обладает множеством необычных свойств и расширяет разнообразие ПЭТ-активных ферментов. Структурно фермент существенно отличается от обнаруженных ранее. Например, он обладает способностью разрушать как молекулы ПЭТ с очень длинной цепью, известные как полимеры, так и молекулы ПЭТ с короткой цепью, известные как олигомеры, а это означает, что разложение может быть непрерывным.
Помимо прочего, ПЭТ46 использует совершенно другой механизм связывания субстрата, чем ранее известные ферменты, разлагающие ПЭТ. Исследователи описывают необычную «крышку» из 45 аминокислот над активным центром фермента, имеющую решающее значение для связывания. Для других ПЭТ-ферментов типичны ароматические аминокислоты, близкие к активному центру.
На молекулярном уровне PET46 очень похож на другой фермент — эстеразу феруловой кислоты. Это разрушает природный полимер лигнин в стенках растительных клеток, разрушая полимеры лигнина с высвобождением сахаров из древесных частей растений. Лигнин и ПЭТ имеют много структурных сходств, поэтому обнаруженные в природе ферменты, разлагающие ПЭТ, могут быть важны, например, для компостирования древесины в лесных почвах.
Биохимические свойства PET46 делают его очень интересным ферментом как для морских и наземных пластмасс, так и для биотехнологий. По сравнению с наиболее изученными ферментами, разлагающими ПЭТ из бактерий и растений для компостирования, ПЭТ46 более эффективен при 70°С, чем эти эталонные ферменты при соответствующих оптимальных температурах.
Nature: эксперты озвучили ситуацию, когда холестерин спасает жизнь
В нашем организме много парадоксального, и понятия пользы/вреда часто оказываются относительными. Что ещё раз подтвердило исследование ученых из Юго-Западного медицинского центра Техасского университета, раскрывшее одну из малоизвестных граней работы холестерина.…
EJN: Облегчить симптомы псориаза поможет растительный белок
Большие объёма потребления белка из растительных источников помогают облегчить течение псориаза. Таков вывод исследователей из Королевского колледжа Лондона. Работа опубликована в журнале EJN. Псориаз — это хроническое воспалительное поражение кожи,…
Frontiers: Есть два вещества, ускоряющих старение мужчин среднего возраста
Новое исследование китайских ученых из Шанхайского университета Цзяотун позволило выяснить, что два представителя группы «вечных химикатов» — перфторнонановая кислота (PFNA) и перфтороктансульфонамид (PFOSA) — ускоряют старение мужчин среднего возраста. Итоги…
Ночь на 26 февраля: дроны над Россией, воздушная тревога на Украине
В ночь на 26 февраля Вооруженными силами РФ пресечены попытки украинских вооружённых сил совершать атаки с использованием беспилотников самолетного типа на ряд объектов на российской территории. О деталях рассказало сообщение,…
Сколько иностранных наемников ежемесячно прибывает в ВСУ, рассказало ТАСС
Порядка 600 иностранных наемников каждый месяц подписывают контракт с украинскими Вооруженными силами (ВСУ). Об этом агентство ТАСС сообщило, сославшись на официальную информацию рекрутингового центра иностранных наемников (Foreign recruitment centre, FRC).…
Президент России на Форуме будущих технологий сделал акцент на биоразработках
Президент России Владимир Путин вчера выступил на пленарном заседании Форума будущих технологий, состоявшегося в Москве. Основной темой его речи стало развитие биотехнологий и биоэкономики в стране. Основные тезисы этого выступления…
Зеленский против Лукашенко или Киев повышает ставки, развязывая новый фронт борьбы с Белоруссией
Агонизирующие диктаторы перед своим концом всегда стремятся найти какие-то дополнительные рычаги сох...
Комары атакуют людей гораздо дольше, чем считалось ранее
Новое исследование позволило опровергнуть прежние представления о том, когда именно комары начали ку...
Когда вам покажется, что вы не справитесь, вспомните, что вы из поколения, которое писало сочинения на три страницы. Из головы! Ручкой на большой перемене!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".