E. coli na ogljikovem dioksidu

E. coli na ogljikovem dioksidu

Aktualno-politična novica
2. 12. 2019 - 7.05

Današnji Znanstveni britoff namenjamo bakteriji s polnim imenom Escherichia coli, ki so jo raziskovalci in raziskovalke spremenili tako, da kot edini vir ogljika uporablja ogljikov dioksid oziroma CO2. Raziskavo so objavili v reviji Cell.

Živi svet lahko v grobem razdelimo na avtotrofne in heterotrofne organizme. Avtotrofni organizmi, na primer rastline, spreminjajo CO2 iz zraka v organsko snov. S tem zagotavljajo hrano za heterotrofne organizme, ki se hranijo z organsko snovjo, pri čemer nastaja CO2. Med slednje spadamo tudi ljudje in preučevana bakterija, na kratko imenovana E. coli, ki se pogosto uporablja tudi pri biotehnološki proizvodnji pomembnih biomolekul, na primer inzulina. 

Cilj omenjene raziskave je bil spremeniti bakterijo E. coli iz obveznega heterotrofa, ki za rast potrebuje sladkor, v umetnega avtotrofa, ki kot vir ogljika uporablja CO2. V ta namen so v bakterijo vnesli genetski zapis za tvorbo ključnih beljakovin, ki sodelujejo pri tako imenovani fiksaciji CO2 iz zraka in jih običajno uporabljajo rastline. Tako spremenjena bakterija je kot vir energije še vedno potrebovala dodatno molekulo formata, a je ni uporabljala kot vir ogljika. Samo genetsko spreminjanje še ni omogočilo rasti brez dodanih sladkorjev, saj bakterije niso želele zamenjati sladkorja za obrok CO2. 

Kljub temu da je z vnosom genov bakterija imela vse potrebne beljakovine za avtotrofno rast, pa sta jo omejevala spremenjena regulacija in izražanje genov v E. coli. To je raziskovalce in raziskovalke privedlo do odločitve, da uporabijo bakterijsko evolucijo v svoj prid. V laboratoriju so ustvarili pogoje stalnega pomanjkanja hranil in presežka CO2. Upali so, da se bodo bakterije skozi čas s kopičenjem mutacij prilagodile novi prehrani in začele fiksirati CO2. 

Po približno dvestotih dneh gojenja bakterij v pogojih stradanja, v katerih se je zamenjalo sto petdeset generacij bakterij, so te pridobile sposobnost rasti tudi v avtotrofnih pogojih, torej brez prisotnosti sladkorjev. Takšna hitra sprememba načina rasti bakterije kaže na veliko zmožnost prilagajanja bakterijskega metabolizma, hkrati pa dokazuje moč uporabljenih metod genskega spreminjanja v kombinaciji z usmerjeno evolucijo. 

Treba je poudariti, da je raziskava povsem bazične, konceptualne narave, saj trenutno opisana avtotrofna bakterija raste zelo počasi in še vedno proizvede več CO2, kot ga porabi, ker za rast potrebuje tudi format, ki se oksidira v CO2. Vendar pa raziskava povezuje odkritja sintezne biologije z izzivi trajnostnega razvoja. Bakterija E. coli je namreč gonilna sila biotehnološke proizvodnje, zato spremenjene bakterije, ki namesto organskega ogljika uporabljajo CO2, predstavljajo velik potencial za znižanje ogljičnega odtisa biotehnoloških procesov. 

Zbritoff je pripravila Katarina.

 

facebook twitter rss

 

Vam je bilo všeč, kar ste prebrali? Če bi radi spodbudili in podprli še več takih vsebin, potem kliknite na

 

Prikaži Komentarje

Komentiraj

Plain text

  • No HTML tags allowed.
  • Spletni in e-mail naslovi bodo samodejno pretvorjeni v povezavo.
  • Samodejen prelom odstavkov in vrstic.

Z objavo komentarja potrjujete, da se strinjate s pravili komentiranja.

randomness