Bacteria E Coli: tulpinile dezvoltate în laboratoare folosesc dioxid de carbon în loc de compuși organici

Pe parcursul a câteva luni, cercetătorii din Israel au produs tulpini de bacterii E Coli. Acestea folosesc CO2 pentru a genera energie în loc de compuși organici. O astfel de realizare în biologia sintetică subliniază plasticitatea incredibilă a metabolismului bacterian. Studiul ar putea forma, de asemenea, cadrul pentru viitoarea producție organică neutră din punct de vedere climatic.

Bacteriile E Coli ca surse de energie

Lumea vie este împărțită în autotrofi și heterotrofi. Primii transformă CO2 anorganic în biomasă, în timp ce al doilea consumă compuși organici. Organismele autotrofe domină biomasa de pe pământ și furnizează o mare parte din hrana și combustibilul nostru. O înțelegere mai bună a principiilor creșterii autotrofe și a metodelor de îmbunătățire a acesteia este esențială pentru calea către sustenabilitate.

"Scopul nostru principal a fost crearea unei platforme științifice practice pentru îmbunătățirea consumului de CO2. Acest lucru poate ajuta la abordarea provocărilor legate de producția durabilă de alimente și combustibili, precum și de încălzirea globală din emisiile de CO2". Așa spune autorul principal Ron Milo, biolog de sisteme la Institutul pentru Știință Weizmann. "Conversia carbonului E. coli, calul biotehnologiei, de la carbon organic la CO2 este un pas important în construirea unei astfel de platforme."

O provocare majoră în biologia sintetică a fost crearea autotropiei sintetice într-un organism model heterotrof. În ciuda interesului pe scară largă pentru stocarea energiei regenerabile și o producție alimentară mai durabilă, eforturile anterioare de a dezvolta organisme model heterotrofe relevante din punct de vedere industrial pentru a utiliza CO2 ca singură sursă de carbon au eșuat. Încercările anterioare de a stabili fixarea autocatalitică a CO2 în cicluri în heterotrofi au necesitat întotdeauna adăugarea de compuși organici cu mai mulți atomi de carbon pentru a realiza o creștere stabilă.

Noi perspective pentru sustenabilitate

"Dintr-o perspectivă științifică fundamentală, am dorit să aflăm dacă este posibilă o astfel de schimbare fundamentală în dieta bacteriilor, de la dependența de zahăr la sinteza întregii lor biomase din CO2.". Așa spune autorul Shmuel Gleizer, student postdoctoral la Institutul de Științe Weizmann. "Nu am vrut doar să testăm fezabilitatea unei astfel de transformări în laborator. De asemenea, ar trebui să știm cât de extremă este o ajustare în ceea ce privește modificările aduse planului ADN bacterian."

În lucrările viitoare, cercetătorii vor încerca să furnizeze energie prin electricitate regenerabilă pentru a aborda problema eliberării de CO2. În acest fel, pot determina, de asemenea, dacă condițiile atmosferice ambientale pot sprijini autotrofia. Aceste mutații care sunt cele mai relevante pentru creșterea autotrofă pot fi apoi restrânse în consecință.

Puteți găsi mai multe despre acest lucru în Acest articol.