science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe kleine enzymen de overhand hebben in wereldwijde koolstofrecycling

Witrotschimmels, hertog bos, North Carolina Krediet:NA

De recycling van het grootste deel van de koolstof in de natuur hangt af van de afbraak van twee polymeren in houtachtige materie, met name cellulose en lignine. In een artikel dat zojuist in het tijdschrift is gepubliceerd Biochemie , Richard Wolfenden, doctoraat, en collega Charles Lewis, doctoraat, zowel in de UNC-afdeling Biochemie en Biofysica, laten zien in hoeverre enzymen van bosschimmels de afbraak van lignine versnellen, een complex polymeer dat volledig bij elkaar wordt gehouden door etherbindingen.

Nadat een boom in het bos is gevallen en de kettingzaag zijn werk heeft gedaan, clusters van witrotschimmels verschijnen in de buurt van de snijvlakken. "Etherasen" van deze nederige schimmels gebruiken het antioxidant glutathion om etherverbindingen in 23 milliseconden te knippen. Lewis en Wolfenden laten zien dat zonder deze enzymen, de halfwaardetijd voor de benodigde hydrolyse van de etherbindingen in lignine in water zou ongeveer 100 miljard jaar zijn, overschrijdt de leeftijd van het heelal met een afstand.

Dus het blijkt dat deze bekende organismen katalyseren wat algemeen wordt beschouwd als de snelheidsbepalende stap in de wereldwijde koolstofcyclus, met behulp van enzymen waarvan is vastgesteld dat ze de grootste snelheidsverbetering bereiken die bekend is voor een van de duizenden enzymen die er zijn.

Zonder deze kleine enzymen, we zouden in een wereld van pijn zijn.