Nyopdaget fotosyntetisk bakterie er overraskende udbredt
En bakterie fra Gobiørkenen har vist sig at have talent for at bruge solens lys som energi, og nu viser det sig, at den kan findes overraskende mange forskellige steder, bl.a. i rensningsanlæg. Bakterien kan blive værdifuld for forskere, der arbejder med at udvikle miljøvenlige bio-brændstoffer.
Fotosyntese er en af de mest grundlæggende biologiske processer på Jorden. Normalt udføres fotosyntesen af planter, men nogle få bakterie-slægter besidder også evnen.
Til dato er evnen blevet beskrevet i seks bakterie-slægter, men for nylig har forskere rapporteret, at evnen også findes i den sjældne og kun ganske lidt undersøgte slægt Gemmatimonadetes. Den undersøgte art blev fundet i en ferskvandssø i Gobi-ørkenen.
Da forskerne undersøgte bakterien i laboratoriet, blev de overrasket over at opdage, at de gener, der er ansvarlige for, at fotosyntese kan foregå i bakterien, er samlet i en gruppe i stedet for at være spredt over hele bakteriens genom. Dette gør det muligt at fjerne de fotosyntese-ansvarlige gener fra bakterien.
Bakterier kan producere biobrændstof
"Dette er meget interessant, fordi det giver mulighed for at flytte gruppen af fotosyntese-gener over i en anden bakterie, der så kan bruge generne. Man kan f. eks. være interesseret i at overføre gruppen af gener til bakterien E. coli og dermed udstyre E. coli med evnen til at bruge sollys til at producere biobrændstof", forklarer leder af undersøgelserne, postdoc Yonghui Zeng, Nordisk Center for Jordens Udvikling, Syddansk Universitet.
Efter at Zeng og kolleger beskrev bakterien i Proceedings of National Academy of Sciences sidste år, satte han sig for at udforske den yderligere.
I en ny artikel i Environmental Microbiology rapporterer han nu, at bakterien faktisk er overraskende udbredt.
E. coli bakterien er en arbejdshest
Med hjælp fra lektor Jan Baumbach og hans forskningsgruppe på Institut for Matematik og Datalogi har Zeng gennemtrawlet en lang række databaser og opdaget, at bakterien findes næsten overalt, især i jord og i rensningsanlæg – men ikke i marine miljøer.
"Nu ved vi, at denne bakterie har et talent for fotosyntese; vi ved, at den er meget udbredt, og vi ved, at fotosyntese-generne kan overføres til andre organismer. Det gør den relevant for de forskere, der arbejder med at gøre den bioteknologiske arbejdshest, E. coli, fotosyntetisk – og dermed i stand til at producere biobrændstof på en mere økonomisk måde”, siger Zeng.
En del af dette forskningsarbejde foregik, mens Zeng var ved Institute of Microbiology CAS i Tjekkiet.
Environmental Microbiology Reports: Metagenomic evidence for the presence of phototrophic Gemmatimonadetes bacteria in diverse environments (2015). By Yonghui Zeng, Jan Baumbach, Eudes Guilherme Vieira Barbosa, Vasco Azevedo, Chuanlun Zhang and Michal Koblížek.
PNAS: Functional type 2 photosynthetic reaction centers found in the rare bacterial phylum Gemmatimonadetes (2014). By Yonghui Zeng, Fuying Feng, Hana Medova, Jason Dean and Michal Koblízek.
Kontakt Yonghui Zeng, tlf + 45 52653508. zeng@biology.sdu.dk
Foto Forskerne henter prøver op fra ferskvandssø i Gobiørkenen (foto: Yonghui Zeng).