A pathway for biological methane production using bacterial iron-only nitrogenase

固氮酶 微生物 产甲烷 细菌 甲烷 化学 沼泽红假单胞菌 生物转化 氢化酶 古细菌 固氮 食品科学 酶 生物化学 氮气 环境化学 生物 发酵 有机化学 遗传学
作者
Yanning Zheng,Derek F. Harris,Yu Zheng,Yanfen Fu,Saroj Poudel,Rhesa N. Ledbetter,Kathryn R. Fixen,Zhi‐Yong Yang,Eric S. Boyd,Mary E. Lidstrom,Lance C. Seefeldt,Caroline S. Harwood
出处
期刊:Nature microbiology [Nature Portfolio]
卷期号:3 (3): 281-286 被引量:165
标识
DOI:10.1038/s41564-017-0091-5
摘要

Methane (CH4) is a potent greenhouse gas that is released from fossil fuels and is also produced by microbial activity, with at least one billion tonnes of CH4 being formed and consumed by microorganisms in a single year 1 . Complex methanogenesis pathways used by archaea are the main route for bioconversion of carbon dioxide (CO2) to CH4 in nature2-4. Here, we report that wild-type iron-iron (Fe-only) nitrogenase from the bacterium Rhodopseudomonas palustris reduces CO2 simultaneously with nitrogen gas (N2) and protons to yield CH4, ammonia (NH3) and hydrogen gas (H2) in a single enzymatic step. The amount of CH4 produced by purified Fe-only nitrogenase was low compared to its other products, but CH4 production by this enzyme in R. palustris was sufficient to support the growth of an obligate CH4-utilizing Methylomonas strain when the two microorganisms were grown in co-culture, with oxygen (O2) added at intervals. Other nitrogen-fixing bacteria that we tested also formed CH4 when expressing Fe-only nitrogenase, suggesting that this is a general property of this enzyme. The genomes of 9% of diverse nitrogen-fixing microorganisms from a range of environments encode Fe-only nitrogenase. Our data suggest that active Fe-only nitrogenase, present in diverse microorganisms, contributes CH4 that could shape microbial community interactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
杨亚会发布了新的文献求助10
刚刚
生生发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
HiK完成签到,获得积分10
刚刚
ge完成签到,获得积分10
1秒前
ccshi完成签到,获得积分10
1秒前
gao完成签到,获得积分10
1秒前
清爽的人龙完成签到 ,获得积分10
1秒前
酷酷的士萧完成签到,获得积分10
1秒前
咖啡豆完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
莫道桑榆给莫道桑榆的求助进行了留言
2秒前
Hazuki完成签到,获得积分10
2秒前
Vivian完成签到,获得积分10
2秒前
Lay发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
精明黑猫完成签到 ,获得积分10
3秒前
yaoqiangshi完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
跳跳虎完成签到,获得积分10
4秒前
xiaoluan完成签到,获得积分10
4秒前
zhoazhoazhao123完成签到,获得积分10
4秒前
聪明映天完成签到 ,获得积分10
4秒前
欣喜的山菡完成签到,获得积分10
4秒前
王檬发布了新的文献求助10
4秒前
桃花嫣然完成签到,获得积分10
5秒前
云为晓发布了新的文献求助10
5秒前
wwwww完成签到,获得积分10
5秒前
kk完成签到,获得积分10
5秒前
什么完成签到,获得积分10
5秒前
幽默枫完成签到,获得积分10
5秒前
可爱的函函的应助被家的方向采纳,获得10
5秒前
sxc发布了新的文献求助10
5秒前
lwx完成签到 ,获得积分10
6秒前
亭亭玉立完成签到,获得积分10
6秒前
comeon完成签到,获得积分10
6秒前
liu完成签到,获得积分10
6秒前
伊呀呀呀完成签到,获得积分10
6秒前
fff发布了新的文献求助10
6秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Elektrische Feldverteilung in gasisolierten Anlagen unter Gleichspannungsbelastung 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8057332
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9482890
关于积分的说明 21316487
捐赠科研通 7625345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394824
关于科研通互助平台的介绍 2525926
邀请新用户注册赠送积分活动 2433255