Промышленность и сельское хозяйство производят большой объем метана, парникового газа, работающего на глобальное потепление. Множество бактерий также выделяют метан в процессе метаболизма. Часть его (а точнее – 4% от того, что попадает в атмосферу) вырабатывается в океане, и это вызывало недоумение ученых, поскольку не было известно никаких живых существ, которые бы выделяли метан и жили вблизи поверхности моря.

Несколько лет назад были обнаружены микробные ферменты, которые вырабатывают метилфосфонат, вещество, которое может стать метаном после отделения молекулы фосфата. Эти ферменты есть в микробах Nitrosopumilus maritimus, обитающих у поверхности океана, но об их наличии в других, более распространенных микробах, ничего известно не было. Долгое время команда Вилфреда ван дер Донка искала этот фермент в других видах морских микробов, но находили только родственный фермент HEPD, который похож на метилфосфонат, но не может быть источником метана. Однако, применив рентгеновскую кристаллографию в бескислородной камере, они обнаружили недостающее звено – аминокислоту глутамин, которая, в результате определенных химических реакций, приводит к тому, что HEPD превращается в MPnS, генетическую последовательность искомого фермента.

Проверив генетическую базу данных, ученые нашли в ней тысячи микробов с той же структурной конфигурацией, что и у фермента MPnS, и один из них – микроб Pelagibacter ubique – жил в огромных количествах у поверхности океана. «Потрясающие результаты, основанные на предыдущих исследованиях, показывают, что метаболизм метилфосфоната может привести к образованию метана в насыщенном кислородом океане. Поскольку метан – это мощный парниковый газ малоизвестного происхождения, который находится в водах у поверхности океана, результатом этой работы станет более полное понимание метилфосфонатного цикла в природе», – говорит Дэвид Карл, профессор океанографии из Гавайского университета.