🌋 آنزیمی از اعماق آتشفشانی دریا که در ۹۰ درجه آمونیاک می‌سازد!
یه میکروب کوچولو به اسم Methanocaldococcus infernus کنار دودکش‌های آتشفشانی کف اقیانوس زندگی می‌کنه؛ جایی که آب از نقطه جوش هم داغ‌تره 🔥 محقق‌های مؤسسه ماکس پلانک آنزیم نیتروژن‌سازِ این میکروب رو جدا کردن و دیدن تا حدود ۹۰ درجه پایدار می‌مونه و بخشیش حتی تو ۹۸ درجه هم سالم مونده. نتیجه‌ش توی مجله Nature Communications چاپ شده.
🔬 چیست؟
• نیتروژناز آنزیمیه که می‌تونه پیوند سه‌گانه و خیلی محکم مولکول نیتروژن هوا (N₂) رو بشکنه و ازش آمونیاک (NH₃) بسازه؛ همون ماده پایه‌ای که کودهای شیمیایی از اون ساخته می‌شن.
• این نسخه ساده‌ترین نیتروژنازیه که تا حالا بررسی شده. مرکزش مولیبدنیه، ولی ویژگی‌هایی از هر سه خانواده این آنزیم (مولیبدنی، وانادیمی و فقط‌آهنی) رو با هم داره.
⚙️ چطور کار می‌کند؟
• ساختارش با اشعه ایکس سینکروترون و با دقتی نزدیک به سطح اتم تعیین شده.
• محقق‌ها یه حالت «در حال کار» (turnover) توش دیدن که قبلاً فقط توی نیتروژنازهای وانادیمی و آهنی دیده شده بود. پس احتمالاً همه نیتروژنازها برای شکستن N₂ از یه سازوکار مشترک استفاده می‌کنن.
• نکته جالبش اینه که این آنزیم فقط تو دمای بالا آمونیاک می‌سازه و تو دمای اتاق کار نمی‌کنه!
• همه آزمایش‌ها بدون اکسیژن انجام شده، چون اکسیژن مرکز فلزی این آنزیم رو برای همیشه خراب می‌کنه.
✅ چه فایده‌ای دارد؟
• کود امروزی بیشتر با فرایند هابر-بوش تولید می‌شه که انرژی خیلی زیادی می‌خواد و با انتشار گازهای گلخانه‌ای همراهه.
• وقتی بفهمیم طبیعت این کار رو چطور انجام می‌ده، شاید در آینده بشه با روش‌های زیستی کودی ساخت که انرژی کمتری مصرف کنه 🌱
💡 نکته: طبیعت بعضی از سخت‌ترین واکنش‌های شیمیایی رو بدون فشار و دمای صنعتی انجام می‌ده. مهندس‌ها هم با یاد گرفتن از همین آنزیم‌ها دنبال صنعتی تمیزتر و کم‌مصرف‌ترن.
🆔 @HiEng