Hidrogen istehsal edən bakteriyaların genomik tədqiqatı böyük həcmdə hidrogen istehsal edə bilən tamamilə yeni gen qruplarını aşkar etdi.

Vibrionaceae, bioluminesans ilə məşhur olan dəniz bakteriyaları ailəsidir, eyni zamanda onların sayına vəba patogenini də daxil etməklə məşhurdur.

Vibrionaceae bioyanacaq istehsalında cəlbedici subyektlər deyildi , lakin ailənin başqa bir unikal xüsusiyyəti – fermentasiya yolu ilə format adlı maddəni karbon qazına və hidrogenə parçalayaraq böyük həcmdə hidrogen qazı yaratmaq qabiliyyəti – indi yaşıl enerji üçün potensial bir həll kimi ortaya çıxdı.

İndi, Hokkaydo Universitetinin Balıqçılıq Elmləri Fakültəsinin professoru Tomoo Sawabe də daxil olmaqla bir komanda; Ramesh Kumar Natarajan, Milli Fənlərarası Elm və Texnologiya İnstitutunda, Hindistan; və Braziliyanın Rio-de-Janeyro Federal Universitetində Fabiano Thompson bu biokimyəvi uğurun arxasında duran mexanizmi araşdırmaq üçün genom ardıcıllığından istifadə edib.

Onların tapıntıları Current Microbiology jurnalında dərc olunub .

Tədqiqatçılar tez-tez dərin dəniz heyvanları ilə simbiotik əlaqədə olan Vibrionaceae-nin 16 məlum növünün hamısını araşdırdılar. Onlar Hyf tipli format hidrogenliaz (FHL) gen klasterinin ardıcıllığına və quruluşuna diqqət yetiriblər .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1743744137&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-marine-microbes-reveal-gene-clusters.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC4xNzgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzQuMC42OTk4LjE3OCJdLFsiTm90OkEtQnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNC4wLjY5OTguMTc4Il1dLDBd&dt=1743744137491&bpp=1&bdt=45&idt=93&shv=r20250403&mjsv=m202504010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743743849%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743743849%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743743850%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8368884300377&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1813&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95355973%2C95355975%2C95332925%2C95352053%2C95357508%2C31090357%2C95356787%2C95356928&oid=2&pvsid=1401553537853509&tmod=101211623&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=97

Bu gen klasterindən olan hidrogenaza fermenti formatın hidrogen və karbon qazına parçalanmasını katalizləyir. Bu kompleks həm də Vibrionaceae-dən daha az miqdarda olsa da, fermentasiya yolu ilə hidrogen yarada bilən başqa bir bakteriya olan Escherichia coli-də də var.

https://www.youtube.com/embed/B27KctJTSpI?color=whiteFormatın təkrar idxalı ilə laminariya tozunun fermentasiyası ilə hidrogen yaradan Vibrion mədəniyyəti. Kredit: Tomoo Sawabe

Sawabe izah edir: “Bu təhlillər FHL gen qruplarının gözlənilməz müxtəlifliyini və gen qrupları və hidrogen istehsal qabiliyyətinin funksiyası arasındakı əlaqələri ortaya qoyur”.

Komanda Vibrionaceae arasında iki yeni növ FHL gen klasteri kəşf etdi və bu bakteriyalarda FHL gen qruplarının ümumi sayını altıya çatdırdı. Onlar hesab edirlər ki, klasterin strukturundakı bu müxtəliflik Vibrionaceae arasında növləşmənin nəticəsidir, çünki onlar bir sıra ekoloji boşluqları tutmaq üçün uyğunlaşaraq təkamül keçirmişlər.

Tədqiqat həmçinin müxtəlif FHL gen qrupları ilə əlaqəli hidrogen fermentasiyası və istehsalında fərqlər tapdı. Dəniz növü olan Vibrio tritonius və manqrovlarda yaşayan yabanı düyüdə tapılan Vibrio porteresiae hidrogen istehsalının ən yüksək səviyyəsini, Vibrio aerogenes və Vibrio mangrovi isə ən aşağı səviyyəni göstərib.

Hidrogen istehsalı səviyyələri ilə bakteriyaların formatı öz hüceyrələrinə qaytara bilmələri arasında korrelyasiya var idi.

“Bu genotiplər, xüsusi vibrion qruplarında fermentativ hidrogen istehsalını saxlamaq üçün mümkün əsas amil kimi format metabolizmini gücləndirir” deyə Sawabe yekunlaşdırır.

Tapıntılar tədqiqatçıların bəzi növlərin formatı ətraf mühitdən detoksifikasiya etmək ehtiyaclarına görə daha yüksək hidrogen istehsalını təkamülə sürüklədikləri təklifini dəstəkləyir – formatın detoksifikasiyası hipotezi adlandırırlar.

Tapıntılar həmçinin E. coli kimi digər bakteriya növlərində hidrogen fermentasiyasının təkamülünə də işıq sala bilər .

Daha çox məlumat: Tomoo Sawabe və başqaları, Fermentativ Hidrogen İstehsalı ilə Əlaqədar Vibrionaceae-də Hidrogenliaz Kompleks Maşınlarını Kodlayan Gen Klasterlərində Gözlənilməz Müxtəliflik, Cari Mikrobiologiya (2025). DOI: 10.1007/s00284-025-04176-3

Hokkaydo Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir