Генетично модифікований Е.
02 грудня 2019 16:14 Роберт Клатт
Генетично модифікований штам бактерій кишкової палички може покрити всі свої потреби у вуглеці в CO2. У майбутньому такі бактерії можуть бути використані для виробництва їжі або палива.
Реховот (Ізраїль). Більшість штамів бактерій кишкової палички (кишкова паличка) не небезпечні для людини і є частиною їх природної кишкової флори. Вони харчуються цукром, що міститься в їжі, і забезпечують організм людини вітамінами. Натомість патогенні штами бактерій є однією з найпоширеніших причин інфекційних захворювань.
У біології бактерії також є одними з найважливіших модельних організмів, які регулярно використовуються для експериментів, особливо для досліджень молекулярної біології. Однією з подій, яку можна простежити до бактерій кишкової палички, є інсулін. Крім того, гормони росту виробляються із штамів E. coli, гени яких були модифіковані.
Бактерії їдять СО2
Зараз системні біологи з Інституту науки Вейцмана представили генетично модифіковані бактерії кишкової палички, які живляться вуглекислим газом, у спеціалізованому журналі Cell. Вчений під керівництвом директора дослідження Рона Майло вже досяг успіху в 2016 році у створенні бактеріального штаму кишкової палички, який може їсти СО2. Навіть якби це був науковий прорив, показані на той час бактерії могли покрити CO2 лише невеликою частиною своїх потреб у вуглеці.
Генна інженерія та еволюція
Проте показані зараз бактерії, які наука вже відзначала як віхи, можуть, однак, покрити всі свої потреби у вуглеці з вуглекислого газу. Штам кишкової палички був створений завдяки поєднанню генної інженерії та звичайної еволюції/a>, яка проходила з прискореною швидкістю в лабораторії.
На першому кроці бактерії отримали гени, які виробляють фермент, який рослини використовують для перетворення СО2 у вуглець за допомогою сонячного світла. Оскільки бактерії не мали світла як джерела енергії, біологи додали ще один ген, який як органічна молекула постачає енергію для процесу перетворення.
Необхідна концентрація CO2 в 250 разів
Однак, на думку авторів дослідження, ці кроки не призвели до бажаного успіху. Тому вчені дали бактеріям невелику кількість цукру і поставили їх у повітря з концентрацією СО2, що в 250 разів перевищує земну атмосферу. Через 200 днів мутували одинадцять генів, що дозволило бактеріям переробляти СО2. За словами Міло, нинішні бактерії є лише проміжним етапом. У майбутньому мають бути створені бактерії, які можуть виробляти їжу або паливо із СО2.
Фінський стартап Solar Foods Ltd. застосовує подібний підхід, який використовує бактерії для виробництва їжі з CO2. На відміну від штаму бактерій ізраїльських вчених, проте світло вимагається як зовнішнє джерело енергії.