Dr. biol. Uldis Kalnenieks pie fermentatora.
Dr.biol. Uldis Kalnenieks par Zymomonas mobilis:
Dr. biol. Uldis Kalnenieks konferencē Edinburgā, 2010. gads.
“Zymomonas mobilis ir baktērija ar lielu biotehnoloģisku potenciālu. Starp visiem zināmajiem mikroorganismiem, ieskaitot raugus, Zymomonas visātrāk spēj producēt etanolu, pie tam dara to ar augstu iznākumu, kurš tuvs teorētiskajam maksimumam – divas etanola molekulas no katras patērētās glikozes molekulas. Šīs īpašības ir balstītas savdabīgā metabolismā, proti, parādībā, kad baktērijas spējas noārdīt substrātu (piemēram, glikozi) ievērojami pārsniedz šūnas vajadzības pēc enerģijas un izejmateriāliem, lai augtu un vairotos. Šādu parādību dēvē par ‘atjūgto augšanu’ (substrāta tērēšana nav ‘sajūgta’ jeb nav koordinēta ar biosintēzes vajadzībām), un Zymomonas mobilis ir atjūgtās augšanas klasisks piemērs. Tieši atjūgtā augšana nosaka no biotehnoloģijas viedokļa tik vēlamo īpašību: ka cukurs ar lielu ātrumu tiek pārvērsts spirtā, vienlaikus veidojoties tikai nelielam daudzumam šūnu biomasas. Lai izprastu, kas nosaka atjūgto augšanu un kādi mehānismi to regulē, jāpēta šūnas enerģētiskais metabolisms – glikozes noārdīšana, kā arī skābekļa patērēšana, kuru nosaka šūnu membrānā lokalizētā elpošanas jeb elektronu transporta ķēde. Konkrētais raksts veltīts Zymomonas mobilis elektronu transporta ķēdes struktūras atšifrēšanai. Arī elektronu transporta ķēde šajā baktērijā darbojas ‘atjūgti’: tērējot skābekli ar lielu ātrumu vienlaikus producē maz enerģijas (ATP). Ir pamats domāt, ka šādam elektronu transporta ķēdes darbības režīmam ir vistiešākais sakars ar atjūgto augšanu, taču nav skaidri šīs parādības mehānismi. Ar ko sadarbojaties Zymomonas mobilis enerģētiskā metabolisma pētījumos mūsu grupai izveidojusies zinātniskā sadarbība ar prof. R. K. Poole laboratoriju Šefīldas universitātē, kura ilgst jau vairāk kā 15 gadus un sākās kā U. Kalnenieka divgadīga darbība postdoktora statusā, ienākot šajā laboratorijā ar savu problemātiku (Zymomonas bioenerģētiku), un rodot iespēju izmantot pētniecībai tur pieejamās specifiskās spektroskopiskās u. c. metodes. Šī publikācija ir viena no mūsu kopīgo rakstu sērijas, kuri veltīti Zymomonas mobilis elektronu transporta ķēdes struktūrai un funkcijām. Arī patlaban doktorantūras studente Elīna Balodīte strādā Prof. Poole laboratorijā, izmantojot ERASMUS+ finansējumu, un neapšaubāmi, mūsu sadarbība turpināsies.”
Par autoru
Publikācijas bibliogrāfiskais apraksts
Structure of the Zymomonas mobilis respiratory chain / E. Balodite, I. Strazdina, N. Galinina, S. McLean, R. Rutkis, R. Poole, U. Kalnenieks // Microbiology. 1350-0872 Vol.160, N Pt.9 (2014), p.2045-2052, DOI: 10.1099/mic.0.081612-0.