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미국 캘리포니아 대학 (University of California, Irvine)의 과학자들이 지구의 질소 조정에 도움을 주는 주요 효소와 관련된 새로운 접근법을 사용해서, 이산화탄소(CO2)를 일산화탄소(CO)로 변환할 수 있는 효과적인 방법을 발견했다고 보고했다. 이 접근법을 이용하면 생물 연료 합성과 같은 상업적 응용에도 적용할 수 있다. 아얄라 (Ayala) 생명 과학 대학의 분자 생물학 및 생화학 조교수인 Yilin Hu 교수가 이끄는 연구진은 Azotobacter vinelandii 박테리아에서 질소 고정효소(nitrogenase)의 환원 효소 성분이 성공적으로 발현될 수 있다는 것을 발견했다. 이 질소 고정 효소는 이산화탄소를 일산화탄소로 변환시킨다. 박테리아의 세포 내의 환경은 이산화탄소의 일산화탄소로의 전환이 대량 생산을 위한 향후 개발 전략에 적용가능하다는 것을 보여주었다. 질소고정 효소는 비슷한 조건에서 박테리아 내의 질소를 암모니아로 전환하는데만 사용된다고 믿어왔기 때문에, 연구진도 연구 결과에 대해 놀랬다고. 이번 연구 결과는 Nature Chemical Biology에 보고되었다. Hu 박사팀은 박테리아 Azotobacter vinelandii 의 세포 내 환경이 다른 환원 반응을 선호한다면서, 이것은 산소 보호 메커니즘과 생리학적인 전자 주개의 존재로 설명될 수 있다고 말했다. 하지만 세포 내 환경이 이산화탄소에서 일산화탄소의 전환을 지원할지 분명하지 않았었다. 연구팀은 박테리아가 이산화탄소를 환원시켜 생성물로 일산화탄소를 방출할 수 있다는 것을 발견하고 흥분했다. 이것은 공기 중에 있는 이산화탄소를 바이오 연료나 다른 상업용 화학 제품으로 재활용할 수 있는 새로운 방법을 제시하는 것이기 때문이다. 연구팀의 발견은 질소 고정효소가 에너지 효율적이고, 친환경적인 연료를 만들어내는 접근법을 개발하는 흥미로운 템플릿이 될 수 있다고 보여준 것이다. Hu 박사는 ldquo;박테리아가 이산화탄소를 일산화탄소로 전환된다는 것은, 이 방법을 이용하면 효과적으로 온실 가스를 바이오 연료 합성을 위한 출발 물질로 재활용할 수 있음을 보여주는 것이다. 지구 온난화와 에너지 부족이라는 두 가지 주요 도전거리를 해결하는데 큰 도움이 될 수 있는 발견이다 rdquo;라고 평가했다. |
