E Coli -bakteerit: laboratorioissa kehitetyt kannat käyttävät hiilidioksidia orgaanisten yhdisteiden sijasta
Useiden kuukausien aikana Israelin tutkijat tuottivat E Coli -bakteerikantoja. Nämä käyttävät hiilidioksidia energian tuottamiseen orgaanisten yhdisteiden sijaan. Tällainen saavutus synteettisessä biologiassa korostaa bakteerien aineenvaihdunnan uskomatonta plastisuutta. Tutkimus voisi myös muodostaa puitteet tulevalle ilmastoneutraalille luomutuotannolle.
E Coli -bakteerit energialähteinä
Elävä maailma on jaettu autotrofeihin ja heterotrofeihin. Ensimmäiset muuttavat epäorgaanisen CO2: n biomassaksi, kun taas jälkimmäiset kuluttavat orgaanisia yhdisteitä. Autotrofiset organismit hallitsevat maapallon biomassaa ja tarjoavat suuren osan ruoastamme ja polttoaineestamme. Autotrofisen kasvun periaatteiden ja niiden parantamismenetelmien parempi ymmärtäminen on ratkaisevaa kestävän kehityksen tiellä.
"Päätavoitteemme oli luoda käytännön tieteellinen alusta hiilidioksidin kulutuksen parantamiseksi. Tämä voi auttaa vastaamaan haasteisiin, jotka liittyvät elintarvikkeiden ja polttoaineiden kestävään tuotantoon sekä hiilidioksidipäästöjen aiheuttamaan ilmaston lämpenemiseen". Näin sanoo pääkirjailija Ron Milo, Weizmann Institute for Science -järjestelmien biologi. "Biotekniikan työhevosen E. colin hiilen muuttaminen orgaanisesta hiilestä hiilidioksidiksi on tärkeä askel tällaisen alustan rakentamisessa."
Suuri haaste synteettisessä biologiassa oli synteettisen autotropian luominen heterotrofisessa malliorganismissa. Huolimatta laajasta kiinnostuksesta uusiutuvan energian varastointiin ja kestävämpään elintarviketuotantoon, aiemmat pyrkimykset kehittää teollisesti merkityksellisiä heterotrofisia malliorganismeja käyttämään hiilidioksidia ainoana hiililähteenä ovat epäonnistuneet. Aiemmat yritykset luoda hiilidioksidin autokatalyyttinen kiinnitys heterotrofien sykleissä edellyttävät aina orgaanisten yhdisteiden lisäämistä useilla hiiliatomeilla vakaan kasvun saavuttamiseksi.
Uusia näkökulmia kestävyyteen
"Perustieteellisestä näkökulmasta halusimme selvittää, onko tällainen perustavanlaatuinen muutos bakteerien ruokavaliossa sokeririippuvuudesta kaikkien niiden biomassan synteesiin hiilidioksidista mahdollista.". Näin sanoo kirjailija Shmuel Gleizer, Weizmann-tiedeinstituutin jatko-opiskelija. "Emme halunneet vain testata tällaisen muutoksen toteutettavuutta laboratoriossa. Meidän pitäisi myös tietää, kuinka äärimmäinen säätö on bakteerien DNA -suunnitelman muutosten kannalta."
Tulevassa työssä tutkijat yrittävät toimittaa energiaa uusiutuvalla sähköllä hiilidioksidipäästöjen ongelman ratkaisemiseksi. Tällä tavoin he voivat myös määrittää, voivatko ympäristön olosuhteet tukea autotrofiaa. Nämä mutaatiot, jotka ovat tärkeimpiä autotrofiselle kasvulle, voidaan sitten kaventaa vastaavasti.
Löydät tästä lisää aiheesta Tämä artikkeli.
