Táto baktérie sa samorozumie (a zlepší výrobu obnoviteľných biopalív)

Anonim

Táto baktérie sa samorozumie (a zlepší výrobu obnoviteľných biopalív)

prostredie

Darren Quick

8. decembra 2009

Nie je to pekné, ale také ako cyanobaktérie je teraz ešte atraktívnejším zdrojom obnoviteľných biopalív vďaka samozničiteľným baktériám (Photo: Christian Fischer Creative Commons)

Kľúčovým faktorom je určenie ekologickej šetrnosti každého biopaliva, koľko energie je potrebné na jeho výrobu. Ak je energia vynaložená na jeho výrobu, ktorá je častejšie než fosílne palivá, príliš vysoká, potom environmentálne výhody paliva môžu byť sporné. Výskumníci teraz vyvinuli proces, ktorý odstráni kľúčovú prekážku vo výrobe lacnejších obnoviteľných biopalív naprogramovaním fotosyntetického mikrobu na sebestačnosť.

Fotosyntetické mikróby nazývané cyanobaktérie a tiež známe ako modro-zelené riasy sa už osvedčili ako atraktívne ako zdroj obnoviteľných biopalív, pretože sú ľahko geneticky manipulovateľné a majú potenciálne vyšší výnos než všetky rastlinné plodiny, ktoré sa v súčasnosti používajú ako dopravné palivá.

Ale až doteraz ťažba tukov z mikroorganizmov vyžadovala veľa nákladných spracovateľských krokov. Cyanobaktérie majú viacvrstvovú, burrito-podobnú ochrannú sadu vonkajších membrán, ktoré pomáhajú baktériám dariť v dokonca tvrdom prostredí, vytvárajúc rybníkovú múru, ktorá sa často nachádza v bazénoch v záhrade.

Aby výskumníci Roy Curtiss a Xinyao Liu z Arizonskej štátnej univerzity (ASU) dostali cyanobaktériu na ľahšie uvoľnenie svojho vzácneho a vysoko tučného nákladu, vložili do fotosyntetických baktérií súbor génov. Tieto gény boli odobraté zo smrteľného bakteriálneho nepriateľa nazývaného bacteriaphage, ktorý infikuje baktérie a nakoniec zabíja mikróby tým, že spôsobí, že sa rozpadnú ako balón.

Vedci vymenili časti z baktérií, ktoré infikujú baktérie E. coli a salmonelu, jednoducho pridali nikel do rastových médií, kde vložené gény produkovali enzýmy, ktoré pomaly rozpúšťali membrány cyanobaktérií zvnútra.

Toto je prvý prípad použitia tohto špecializovaného bakteriálneho systému a jeho umiestnenia do sinic, aby sa spôsobil ich sebestačnosť. "Tento systém je pravdepodobne jednorazový, " povedal Curtiss, ktorý podal patent na Xinyao Liu o technológii.

Curtiss a Liu sú súčasťou rozsiahleho multidisciplinárneho tímu ASU, ktorý sa zameriava na optimalizáciu cyanobaktérií ako zdroja obnoviteľných biopalív. Arizona je bohaté celoročné slnečné žiarenie a teplé teploty sú ideálne vhodné pre pestovanie cyanobaktérií, čo je jeden z dôvodov, prečo projekt financoval Science Foundation Arizona, okrem iného.

Ďalšia fáza výskumu je financovaná dvojročným grantom vo výške 5, 2 milióna amerických dolárov od ministerstva energetiky USA (DOE) vedeného výskumníkom Wima Vermaasom, Curtissom, Liu a ďalšími z tímu biopalív ASU.

Tímový výskum sa objavuje v zborníku Národnej akadémie vied .

Nie je to pekné, ale také ako cyanobaktérie je teraz ešte atraktívnejším zdrojom obnoviteľných biopalív vďaka samozničiteľným baktériám (Photo: Christian Fischer Creative Commons)