Conocidos por su capacidad para eliminar el metano del medio ambiente y convertirlo en un combustible utilizable, Las bacterias metanotróficas han fascinado a los investigadores durante mucho tiempo. Pero cómo, exactamente, estas bacterias realizan de forma natural una reacción tan compleja que ha sido un misterio.

Ahora, un equipo interdisciplinario de la Universidad Northwestern ha descubierto que la enzima responsable de la conversión de metano-metanol cataliza esta reacción en un sitio que contiene solo un ión de cobre.

Este hallazgo podría conducir a un nuevo diseño, catalizadores de fabricación humana que pueden convertir el metano, un gas de efecto invernadero muy potente, en metanol fácilmente utilizable con el mismo mecanismo sin esfuerzo.

"La identidad y la estructura de los iones metálicos responsables de la catálisis han permanecido esquivas durante décadas, "dijo Amy C. Rosenzweig de Northwestern, coautor principal del estudio. "Nuestro estudio proporciona un gran avance en la comprensión de cómo las bacterias se convierten en metano en metanol".

"Al identificar el tipo de centro de cobre involucrado, hemos sentado las bases para determinar cómo la naturaleza lleva a cabo una de sus reacciones más desafiantes, "dijo Brian M. Hoffman, coautor principal.

El estudio se publicará el viernes, 10 de mayo en la revista Ciencias . Rosenzweig es Profesor Distinguido de Ciencias de la Vida de la Familia Weinberg en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern. Hoffman es profesor de química Charles E. y Emma H. ​​Morrison en Weinberg.

Al oxidar el metano y convertirlo en metanol, Las bacterias metanotróficas (o "metanótrofas") pueden tener un doble efecto. No solo están eliminando un gas de efecto invernadero nocivo del medio ambiente, también están generando un fácil uso, combustible sostenible para automóviles, electricidad y mas.

Los procesos industriales actuales para catalizar una reacción de metano a metanol requieren una tremenda presión y temperaturas extremas. alcanzando más de 1, 300 grados centígrados. Metanótrofos, sin embargo, realizar la reacción a temperatura ambiente y "gratis".

"Si bien se sabe que los sitios de cobre catalizan la conversión de metano a metanol en materiales artificiales, La catálisis de metano a metanol en un sitio de monocobre en condiciones ambientales no tiene precedentes, "dijo Matthew O. Ross, un estudiante de posgrado co-asesorado por Rosenzweig y Hoffman y el primer autor del artículo. "Si podemos desarrollar una comprensión completa de cómo realizan esta conversión en condiciones tan suaves, podemos optimizar nuestros propios catalizadores ".

El estudio se titula "La metano monooxigenasa particulada contiene sólo centros de cobre mononucleares".