Menguraikan "Materi Gelap"? Penemuan Jenis Archaea Metanogenik Baru
Baru-baru ini, tim inovasi mikroba anaerobik dari Institut Penelitian Sains Biogas Kementerian Pertanian dan Urusan Pedesaan (selanjutnya disebut sebagai "Institut Sains Biogas"), di BersamaMelalui kolaborasi dengan Universitas Wageningen di Belanda dan lembaga-lembaga lain, ditemukan, diisolasi, dan dibudidayakan jenis baru archaea metanogenik. Hasil-hasil terkait dipublikasikan di jurnal Nature.
Arkea metanogenik adalah salah satu bentuk kehidupan tertua di Bumi, muncul di Bumi sekitar 3,46 miliar tahun yang lalu. Arkea metanogenik memainkan peran penting dalam ekosistem alami Bumi saat ini. Misalnya, arkea metanogenik menyumbang 70% emisi metana global. Metana adalah gas rumah kaca terbesar kedua setelah karbon dioksidadan efek pemanasannya 28 kali lebih besar daripada karbon dioksida, yang menyumbang 20% dari efek rumah kaca global. Selain itu, archaea metanogenik berpartisipasi dalam proses mengubah materi organik bawah tanah menjadi metana Dan karbon dioksidadan memainkan peran kunci dalam siklus karbon global. Archaea metanogenik bertanggung jawab untuk mengikat 2% karbon dunia setiap tahunnya.
Pandangan tradisional menyatakan bahwa arkea metanogenik termasuk dalam filum Euryarchaeota di domain Archaea. Dalam beberapa tahun terakhir, berdasarkan beberapa penelitian dasar, komunitas akademis telah mengusulkan bahwa arkea metanogenik non-Erythroarchaeota tersebar luas di alam, dan berspekulasi bahwa selain menghasilkan metanaSelain itu, archaea baru ini juga memiliki potensi untuk non-metana metabolisme seperti pertumbuhan fermentasi dan oksidasi sulfur.
"Arkea metanogenik adalah jenis mikroorganisme yang tumbuh dengan memproduksi metana untuk mendapatkan energi, tetapi jika mereka juga memiliki non-metana "Dengan meningkatnya kemampuan metabolisme seperti pertumbuhan fermentasi dan oksidasi sulfur, peran archaea metanogenik dalam siklus unsur global akan berubah," kata Cheng Lei, penulis utama makalah dan kepala ilmuwan tim inovasi mikroba anaerobik dari Institut Keanekaragaman Hayati. Sejauh ini, archaea ini berada dalam keadaan "materi gelap" dan belum ada kultur murni, sehingga pandangan ini belum dikonfirmasi oleh penelitian.
Istilah "materi gelap" merujuk pada fakta bahwa para ilmuwan telah memperoleh genom archaea melalui teknologi pengurutan, tetapi keberadaan gen tidak berarti bahwa gen tersebut akan diekspresikan, artinya, gen tersebut belum tentu berfungsi di lingkungan. Oleh karena itu, untuk mengkonfirmasi sudut pandang ini, perlu untuk memisahkan archaea, memperoleh strain tunggal, yaitu kultur murni, dan kemudian melakukan eksperimen fungsi fisiologis untuk memverifikasi ekspresi gennya.
Menurut Dong Xiuzhu, seorang peneliti di Institut Mikrobiologi, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, penelitian ini melaporkan kelompok evolusi baru pertama dari archaea metanogenik yang tidak termasuk dalam kelompok tradisional, memperluas cakupan archaea metanogenik. Lebih jauh lagi, jenis archaea yang menghasilkan metana dengan mereduksi zat metil dengan hidrogen dan jalur metabolismenya tersebar luas di lingkungan bawah tanah yang kekurangan oksigen di seluruh dunia, menunjukkan bahwa mereka memberikan kontribusi penting bagi globalisasi. metana emisi.