Изданный по своей природе Коммуникации, исследование показывает, что способность некоторых насекомых эффективно переварить целлюлозу могла эксплуатироваться для производственных процессов, таких как производство стабильного низкоуглеродистого топлива, чтобы сократить выбросы парниковых газов, связанные с использованием ископаемого топлива.Удивительная находка произошла, когда команды в Йоркском университете исследовали пищеварительную систему firebrats, который, как ранее показывали, процветал на прозрачной целлюлозе, натуральном волокне, изобилующем соломой, бумагой и картоном.Профессор Саймон Маккуин Мэйсон, от Отдела Йоркского университета Биологии, сказал: «Firebrats принадлежат одной из самых примитивных групп насекомых; они появились на земле во время девонского периода приблизительно 420 миллионов лет назад.
Несмотря на эту длинную эволюционную историю, однако, эти насекомые обычно пропускались учеными. «Целлюлоза формирует волокна, которые дают клеточные стенки заводов их сила, и имеет высокую степень структурного заказа, делая его твердым и жестким».До сих пор это была тайна, как firebrats нашел способ переварить целлюлозу так эффективно. В рассмотрении их пищеварительной системы ученые обнаружили что-то, что они не ожидали.
Доктор Федерико Саббадин, от Отдела Йоркского университета Биологии, сказал: «В их пищеварительном тракте у firebrats была группа нехарактеризуемых белков, которые составляют 20% их углевода пищеварительные ферменты.«На дальнейшем контроле эти белки, оказалось, были новым классом фермента, названного литическими монооксигеназами полисахарида (LPMOs), которые нападают на прозрачные полисахариды. Наше исследование показало, что эти ферменты используются firebrats, чтобы значительно увеличить темп вываривания целлюлозы».Ранее, LPMOs, как было только известно, произошли в грибах, бактериях и вирусах, но анализ этой новой семьи показал, что это было широко распространено среди беспозвоночных.
Ученые предполагают, что возможно, что эти ферменты могли быть приняты в производственных процессах, чтобы сломать целлюлозу в способный к брожению сахар для производства биотоплива.Профессор Маккуин Мэйсон сказал: «Эти пищеварительные LPMOs, кажется, развились из ферментов, которые переваривают вещество, названное хитином, который защищает дыхательную систему насекомых.
«Мы нашли, что эти предковые гены важны для метаморфозы и что вмешательство с их функцией смертельно насекомым. Это могло иметь важные последствия для разработки новых методов, чтобы управлять несущими болезнь москитами и сельскохозяйственными вредителями, такими как саранча».