Naukowcy twierdzą, że bakterie pochłaniające CO2 wytwarzane w laboratorium mogą pomóc w walce ze zmianami klimatu

Naukowcy twierdzą, że bakterie pochłaniające CO2 wytwarzane w laboratorium mogą pomóc w walce ze zmianami klimatu



Naukowcy twierdzą, że bakterie, które normalnie żyją na cukrze, zostały genetycznie zmienione, aby mogły przetrwać dzięki zużyciu dwutlenku węgla i można je wykorzystać, aby pomóc w produkcji zrównoważonych dostaw żywności i paliwa.

W ciągu kilku miesięcy badacze z Izrael utworzono E coli szczep, który poprzez manipulacje genetyczne zużywa CO2 dla energii zamiast związków organicznych.

Zespół wykorzystał „przewijanie metaboliczne”, aby pomóc przekształcić E coliDieta, która powoduje, że zużywa CO2 w podobny sposób jak roślina.

Obejmowało to dodanie genów metabolizujących CO2 i usunięcie genów, które zwykle przetwarzają związki cukrowe.

„Z podstawowej naukowej perspektywy chcieliśmy sprawdzić, czy tak ważna transformacja w diecie bakterii – od uzależnienia od cukru do syntezy całej biomasy z CO2 – jest możliwa”, powiedział pierwszy autor Shmuel Gleizer z Instytutu Weizmanna Stypendysta naukowy.

„Oprócz testowania wykonalności takiej transformacji w laboratorium chcieliśmy dowiedzieć się, jak konieczna jest ekstremalna adaptacja pod względem zmian w projekcie bakteryjnego DNA”.

Zespół stwierdził, że wyniki są znaczącym krokiem w biologii syntetycznej i podkreślają „niewiarygodną plastyczność metabolizmu bakteryjnego” i mogą stanowić ramy dla przyszłej neutralnej pod względem emisji dwutlenku węgla bioprodukcji.

„Naszym głównym celem było stworzenie wygodnej platformy naukowej, która mogłaby poprawić wiązanie CO2, która może pomóc sprostać wyzwaniom związanym ze zrównoważoną produkcją żywności i paliw oraz globalne ocieplenie spowodowane emisją CO2 ”- powiedział starszy autor Ron Milo, biolog systemowy w Weizmann Institute of Science.

„Przekształcenie źródła węgla E coli, siła robocza biotechnologii, od węgla organicznego do CO2, jest ważnym krokiem w kierunku ustanowienia takiej platformy. ”

Dr Gleizer powiedział, że proces ten nie istniał.

„Badanie opisuje, po raz pierwszy, udaną transformację sposobu wzrostu bakterii. Uczenie bakterii jelitowych wykonywania sztuczek, z których słyną rośliny, było naprawdę dalekie ”- powiedział.

„Kiedy rozpoczęliśmy ukierunkowany proces ewolucyjny, nie mieliśmy pojęcia o naszych szansach na sukces, aw literaturze nie było precedensów, które mogłyby pokierować lub zasugerować wykonalność tak ekstremalnej transformacji. Co więcej, zaskakujące było dostrzeżenie w końcu stosunkowo niewielkiej liczby zmian genetycznych wymaganych do przejścia. ”

Autorzy twierdzą, że jednym z głównych ograniczeń jest to, że bakterie uwalniają obecnie więcej CO2 niż jest zużywane przez wiązanie węgla. Ponadto potrzebne są dalsze badania, zanim możliwe będzie omówienie skalowalności podejścia do zastosowań przemysłowych.

Naukowcy twierdzą, że ich następnym krokiem będzie dostarczenie energii za pomocą odnawialnej energii elektrycznej, aby rozwiązać problem uwalniania CO2 i lepiej zrozumieć warunki, w których bakteria może się rozwijać.

„To osiągnięcie jest potężnym dowodem koncepcji, który otwiera nową ekscytującą perspektywę wykorzystania inżynierii bakteryjnej do przekształcania produktów, które uważamy za odpady, w paliwo, żywność lub inne interesujące związki”, powiedział profesor Milo.

„Może także służyć jako platforma do lepszego zrozumienia i doskonalenia maszyn molekularnych, które są podstawą produkcji żywności dla ludzkości, a tym samym pomagają w przyszłości zwiększyć plony w rolnictwie.”

Badanie zostało opublikowane w Dziennik Komórka.

.



Source link