Ученые взломали микробов, чтобы точнее определять источники метана в природе

Около двух третей атмосферного метана — мощного парникового газа — выделяют микробы, живущие без кислорода: в болотах, рисовых полях, на свалках и в желудках животных. Определить, откуда именно он поступает, сложно: обычно учёные анализируют изотопный «отпечаток» углерода и водорода в метане, который зависит от его источника.

Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли впервые применили технологию CRISPR для изменения работы ключевого фермента метаногенов — микроорганизмов, производящих метан. Они выяснили, что изотопный состав метана зависит не только от того, чем питаются микробы (уксус, метанол или водород), но и от количества пищи, условий среды и реакции самих микробов на эти изменения.

Когда фермента становится меньше, метаногены меняют работу других ферментов, замедляя образование метана. При этом в молекулы попадает больше атомов водорода из воды, а не из пищи, что меняет «изотопный след». Это открытие может означать, что вклад некоторых групп микробов, например питающихся уксусом, в выбросы метана недооценён.

Метод позволяет точнее определять источники метана и может применяться для изучения других биохимических процессов. В будущем учёные надеются изменять метаногенов так, чтобы они направляли энергию не на производство метана, а на полезные вещества.