幕后文章是与国家科学基金会合作提供给生活方面的。
发酵罐前部的一个小矩形窗户显示内部冒泡的液体。如果很清楚，那就意味着它只是解决方案。如果有雾，则添加了细菌。今天，液体看起来乳白色。随着添加了正确量的空气和甲烷，它会发出泡沫和泡沫，从而在内部生长和喂养细菌。
该解决方案不仅仅是细菌汤。它可以为世界上一些最复杂的问题提供答案，包括如何减轻全球变暖以及如何清理环境中的有毒废物。
起初，这似乎不可能。一个简单的单细胞生物怎么会做一些先进技术努力做的事情？
西北大学生物化学，分子生物学，细胞生物学和化学教授艾米·罗森维格（Amy Rosenzweig）解释说，这种类型的细菌使用环境中的铜来代谢甲烷，将其变成甲醇作为食物。
这不仅意味着细菌从土壤中的含水层重金属，而且还消耗了有效的温室气- 在一个分子湾中解决两个环境问题。
罗森茨威格说：“这一过程是非常基础的科学。”他的工作是由美国再投资和恢复法（ARRA）的国家科学基金会赠款资助的。 “但是它具有许多现实生活中的潜力。”
有人建议通过对这些细菌的过滤器发泄甲烷排放，以从大气中擦洗它。其他人则建议将剩余的甲烷从天然气储备中喂入细菌，以便它们可以将气体转化为甲醇，而不是施加典型的燃烧溶液。然后，可以将甲醇存储并随后用于燃料。该细菌也可以用来处理水平不自然高的铜和其他重金属，从而预防人类疾病。
但是，在探索这些现实世界的应用之前，重要的是要了解细菌细胞如何工作的生理过程。
罗森茨威格实验室的博士后研究员拉玛·巴拉斯巴拉曼（Rama Balasubramanian）解释说：“稳定总是有问题。” “任何生物分子都会随着时间的流逝而死亡。如果我们了解它的工作原理，那么我们可以设计更稳定的东西，这些东西将持续多年。”
对于罗森茨威格（Rosenzweig）的小组而言，这涉及更好地了解这些细菌如何能够从环境矿产资源中获取铜。先前的工作表明，细菌分泌了一种称为甲烷肌酸的分子，该分子与铜离子紧密结合以将其递回细胞。
她说：“牢房外的东西必须识别分子，抓住它，然后将其推回去。” “我们正在试图发现哪种蜂窝机械实现这一目标。”
通过密切观察细菌的作用来探索该过程。 Rosenzweig实验室的成员在15升发酵罐中度过了几天的生长细菌，该发酵罐用最佳的空气和甲烷进行了校准。细菌饿死了铜，迫使它们分泌甲烷双乳素进入细胞外溶液中。
研究人员将培养基放入离心机中，并以重力的7,000倍旋转，直到细胞掉落到底部，从而使溶液中的甲烷二氨基素在溶液中被分离。经过几个纯化步骤后，可以研究分子。
罗森茨威格说：“我们不知道所有甲烷耗尽的细菌是否会使甲烷素成为甲烷素，并分泌它们以获取铜。” “如果他们这样做，不同物种的过程会有所不同吗？您可以想象每种细菌可能会使它们略有不同以帮助它们争夺铜。”
Rosenzweig研究的特定细菌最初是在英格兰浴室的热水浴中分离出来的，因此他们更喜欢高温。但是她强调，到处都有甲烷代谢细菌，称为甲苯酚。
尽管罗森茨威格（Rosenzweig）的赠款还涵盖了三年的研究，但巴拉斯巴拉曼尼亚（Balasubramanian）对突破将会更快地进行乐观。
他说：“如果我们的实验继续正确运行，那么我们可能只有一两年的时间才能了解该分子的工作原理。” “应用程序需要更长的时间，但是知道分子如何进入单元格是第一步。”
有关与Arra有关的更多“绿色”新闻，请参见：NSF地球日。
编者注：这项研究得到了国家科学基金会的支持（NSF），联邦机构负责在科学和工程领域的所有领域资助基础研究和教育。本材料中表达的任何观点，发现和结论或建议都是作者的意见，不一定反映了国家科学基金会的观点。看到幕后存档。
