Не только некоторые бактерии образуют мощный парниковый газ метан, но и все живые существа, включая людей, сообщают исследователи в Nature.
Некоторое время назад ученые обнаружили, что некоторые цианобактерии, растения и грибы могут производить метан без участия микробов и даже в присутствии кислорода. Однако механизм, осуществляющий биогенный синтез метана, оставался загадкой. Леонард Эрнст из Гейдельбергского университета и его коллеги раскрыли этот секрет.
Исследователи, проводившие эксперименты с бактерией Bacillus subtilis, наблюдали, как в клетках большинства организмов протекает так называемая реакция Фентона, при которой синтез метана происходит в нормальных условиях окружающей среды. Предположение, что эти реакции характерны и для других живых клеток, команда проверила, используя 30 различных модельных организмов из всех областей древа жизни: от микроба Escherichia coli до плесени, дрожжей, клеток растений и культур клеток животных и человека.
По мнению ученых, синтез метана начинается, если клетки содержат достаточное количество железа, метилированной серы и соединений азота, таких как аминокислоты и окисляющие молекулы. Это доказывает, что такая форма образования метана может возникать практически в любом организме, то есть метан можно было бы производить как универсальный побочный продукт жизни.
По-видимому, клетки включают эту реакцию, когда их метаболическая активность высока и они находятся в условиях клеточного стресса. И чем активнее клетка, тем больше образуется метана: в экспериментах это происходило, когда тестовые клетки подвергались стрессу из-за роста температуры окружающей среды, а также благодаря веществам, образующим радикалы. При этом синтез метана в культурах клеток увеличивался в среднем в 1,2–3,2 раза, а с микробом Escherichia coli - даже в 600 раз. Это объясняет также, почему один и тот же организм способен выделять различное количество метана.
Новый взгляд на клеточный метаболизм может изменить наши представления о выбросах метана живыми существами всех видов, увеличивающееся в стрессовых условиях, связанных с изменением климата, а также расширить диагностические возможности в медицине.
