Transformarea bacteriilor în fabrici de biocombustibili butanol Calea enzimelor transplantate face E
Universitatea din California, Berkeley, chimiștii au conceput bacterii pentru a produce un biocombustibil asemănător benzinei de aproximativ 10 ori rata microbilor concurenți, o descoperire care ar putea oferi în curând un combustibil de transport accesibil și „verde”.
Dezvoltarea este raportată online săptămâna aceasta înainte de publicarea în revista Nature Chemical Biology de Michelle C. Y. Chang, profesor asistent de chimie la UC Berkeley, student absolvent Brooks B. Bond-Watts și recent absolvent UC Berkeley Robert J. Bellerose.
Diferite specii de bacterii Clostridium produc în mod natural o substanță chimică numită n-butanol (butanol normal) care a fost propus ca un substitut pentru motorină și benzină. În timp ce majoritatea cercetătorilor, inclusiv câteva companii de biocombustibili, au modificat genetic Clostridium pentru a-și spori capacitatea de a produce n-butanol, alții au smuls enzime din bacterii și le-au introdus în alți microbi, cum ar fi drojdia, pentru a le transforma în fabrici de n-butanol. . Drojdia și E. coli, una dintre principalele bacterii din intestinul uman, sunt considerate a fi mai ușor de cultivat la scară industrială.
În timp ce aceste tehnici au produs bacterii și drojdii E. coli modificate genetic promițătoare, producția de n-butanol a fost limitată la puțin mai mult de jumătate de gram pe litru, cu mult sub cantitățile necesare pentru producția accesibilă.
Chang și colegii ei au blocat aceeași cale enzimatică în E. coli, dar au înlocuit două dintre cele cinci enzime cu semene similare de la alte organisme care au evitat una dintre problemele pe care au avut-o alți cercetători: n-butanolul fiind transformat înapoi în precursorii săi chimici de către aceleași enzime care o produc.
Noua E. coli modificată genetic a produs aproape cinci grame de n-buranol pe litru, cam la fel ca Clostridiumul nativ și o treime din producția celui mai bun Clostridium modificat genetic, dar de aproximativ 10 ori mai bună decât sistemele industriale microbiene actuale.
"Suntem într-o gazdă cu care este mai ușor de lucrat și avem șansa să o îmbunătățim și mai mult", a spus Chang. "Ajungem la randamente unde, dacă am putea face de două până la trei ori mai mult, am putea începe probabil să ne gândim la proiectarea unui proces industrial în jurul său."