Metan Üretmeyen, İklim Dostu Arkeler Keşfedildi!

Sıcak su kaynakları ve hidrotermal bacalar gibi jeotermal ortamlar, karbon döngüsünde önemli rol oynuyor. Bu ekstrem çevrelerde yaşayan mikroorganizmalar hakkında daha öğreneceğimiz çok şey var. Örneğin yeni yapılan bir çalışma sonucunda, başlı başına bir taksonomik alan (İng: "domain") oluşturan arkelere Brockarchaeota isimli yeni bir grup katıldı. Bu grubun ayırt edici özelliği ise, diğer arkelerin yaptığının aksine, karbonu dönüştürürken güçlü bir sera gazı olan metan açığa çıkarmıyor olmaları.

Araştırmada, Çin’de sıcak su akıntıları ve Kaliforniya Körfezi’ndeki Guaymas Havzası’ndaki derin deniz hidrotermal baca sedimentinden elde edilen 15 farklı arke genomu incelendi. Bu gibi ortamlarda yaşayan arkelerin metan üreticisi oldukları bilindiği için, araştırma ekibi, incelemeye alınan arkelerin de metan üreteceğini düşünüyordu. Makalede varılan sonuca göre diğer arkeler gibi metanol, trimetilamin gibi bileşikleri kullandıkları, ancak diğer arkelerden farklı olarak metan oluşturmadıkları ortaya çıktı. Yapılan analizlerde, Brockarchaeota genomunun anaerobik koşullarda son ürün olarak metan oluşumu için gerekli gen ve enzimlere sahip olmadığı anlaşıldı.

UTNews

Bu eşsiz özelliklerinden dolayı bu arke grubunun ayrı bir filum (şube) olması öneriliyor. Bu yeni filum da Thomas Brock’a ithafen Brockarchaeota olarak isimlendirildi. Thomas Brock, Yellowstone Ulusal Parkı’ndaki sıcak su akıntıları gibi ekstrem ortamlarda yaşayan mikroorganizmalarla ilgili öncü çalışmaları ile biliniyor. Thomas Brock, makalenin yayımlanmasından çok kısa süre önce hayatını kaybetmişti.

UTNews

Genetik veri tabanında Brockarchaeota’nın 16S rRNA genleri arandı; diğer araştırmacılar tarafından da Güney Afrika ve Yellowstone’daki sıcak su kaynakları ile Endonezya ve Rwanda’daki göl sedimentinden örneklerin toplanmış olduğu görüldü. Makalenin baş yazarı olan, Texas Üniversitesi’nden çevre mikrobiyoloğu Valerie De Anda şunları söylüyor:

Genetik veri tabanına baktığımızda bunların tüm dünyadan toplanmış olduklarını ancak kültür edilemeyen mikroorganizma olarak tanımlandığını gördük. On yıllar öncesinden genetik dizilimler mevcuttu, ama hiçbiri tamamlanmamıştı. Biz de bu filumdaki ilk genomları yeniden oluşturduk ve gördük ki tüm dünyadalar ve tamamen gözden kaçırılmışlar.

C1 ve metil grubu içeren bileşikleri (metanol, metilamin, trimetilamin gibi) karbon kaynağı olarak enerji metabolizmalarında kullanan organizmalara metilotrof denir. Fitoplankton ve bitki gibi organik madde kaynaklı metanol ve metilaminler doğada yaygın olarak bulunurlar, bu yüzden de karbon döngüsünde önem taşırlar. Oksijenli ortamda metanol formaldehite dönüştürülür. Oksijensiz ortamda ise bu substratlar, metan üretiminin gerçekleştiği metanogenez için kullanılır. Brockarchaeota ise farklı bir yol izleyerek, bu bileşikleri oksijensiz ortamda metan oluşturmadan dönüştürüyor.

Brockarchaeota’nın tüm dünyada sıcak su akıntılarında dağılım göstermelerinin karbon döngüsünde önemli rol oynadıklarının göstergesi olduğu belirtildi. Bu araştırmada sadece genomik karakterizasyon yapıldığı, fizyolojik aktivitelerinin onaylanması için kültür edilmeleri veya aktivite ölçümlerinin yapılması gerektiği bildirildi. Araştırmayı yürüten, Texas Üniversitesi’nden Yar. Doç. Dr. Brett Baker, çalışmanın iklim krizi açısından da önemine dikkat çekiyor:

İklim bilimciler, iklim değişikliğini nasıl etkileyeceğini daha doğru anlamak için modellerinde bu yeni mikropları dikkate almalılar.