Tuntematon tekijä kasvihuonekaasu metaanin kulumisessa ja biomuokkauksessa: aerobisten metanotrofien vähähappisten ja hapettomien olosuhteiden metabolia

Application summary

Kasvihuonekaasu metaania kuluttavat metanotrofiset mikrobit ovat avainasemassa ilmastonmuutoksen hillitsemisessä, sillä ne vähentävät ekosysteemien metaanipäästöjä ja niiden avulla voidaan ihmistoiminnasta peräisin olevaa metaania muokata arvokkaiksi biotuotteiksi. Metanotrofit jaetaan hapellisissa oloissa eläviin aerobisiin ja hapettomissa oloissa eläviin anaerobisiin ryhmiin. Havaintoni metaanirikkaista järvistä kuitenkin kyseenalaistavat tämän jaon osoittaen aerobisten metanotrofien olevan merkittävimpiä metaanin kuluttajia myös vähähappisissa ja hapettomissa olosuhteissa. Tällä on suuri merkitys ekosysteemien metaanivirtojen säätelytekijöiden ymmärtämiselle. Aerobisten metanotrofien vähähappisten ja hapettomien olosuhteiden metabolia voi tarjota myös uuden kustannustehokkaan ja turvallisen vaihtoehdon nykyisille metaania biotuotteiksi muokkaaville menetelmille. Aerobisten metanotrofien toiminnasta ja metaboliareiteistä vähähappisissa ja hapettomissa oloissa ei ole kuitenkaan juuri lainkaan tietoa. Tämä tutkimus käyttää metaanirikkaiden järvien metagenomista analyysia selvittääkseen aerobisten metanotrofien toiminnallisen potentiaalin ja metaboliareitit vähähappisissa ja hapettomissa olosuhteissa. Tutkimus myös osoittaa kokeellisesti näiden metaboliareittien todellisen aktiivisuuden ja demonstroi niiden bioteknisen hyödynnettävyyden käyttämällä järvistä eristettyjä metanotrofien puhdasviljelmiä sekä genomiikan, transkriptomiikan ja metabolomiikan tutkimusmenetelmiä.