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由细菌酿造者烹制的超级生物燃料

发布时间:2019-02-06 10:11:00来源:未知点击:

通过Colin Barras,细菌经过基因重组,生产出“非天然”的醇类,可以制成理想的生物燃料在一项新研究中,研究人员表明,在寻找生产有用化学品的廉价方法时,有可能推动细菌代谢超出其自然极限这是合成生物学如何帮助重新定义生命的另一个例子活细胞已被设计用于代谢不寻常的糖,洛杉矶加利福尼亚大学的James Liao团队现已设计出将细菌转化为异常长链醇的细菌像大肠杆菌这样的细菌 - 一种通常与食物中毒爆发相关的疾病 - 自然地将糖转化为酒精,但这些酒精往往是短链分子每种含有六个以上碳原子的长链醇更具能量密度 - 在更小的空间内填充更多的能量 - 从而制造出更好的燃料它们比短链醇更容易分离,因为它们不易溶于水所以廖的团队密切关注大肠杆菌的新陈代谢,看看它是否可以重新设计来生产这些更长的链条细菌中的酶促使一种特定的酮酸 - 氨基酸的前体 - 经历“延伸循环”,增加其碳含量研究人员推断这些酶可能“杂乱”,足以延长不同的酮酸然后可以使用另外两种酶将产品转化为六碳醇 - 一种来自另一种细菌,另一种来自酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),这种酵母通常用于烘焙和酿造因此,研究人员设计了大肠杆菌来过度表达所有这些酶,并且测试证实它可以将葡萄糖转化为目标六碳醇,称为3-甲基-1-戊醇然而,生产水平很低当喂食20克葡萄糖时,这些细菌只产生6.5毫克的目标酒精为了改善这个数字并减少不需要的副产品的数量,廖的团队不得不设计两种外来酶这使得细菌能够从相同剂量的糖中产生384毫克的燃料廖说,优化这一过程非常棘手,因为这是一种非天然的代谢途径但他认为进一步的研究将会改善最初的成功 “这项工作表明人们可以采取合成生物学方法 - 将代谢工程和蛋白质工程方面的努力结合起来 - 构建新的生物合成途径,”波士顿大学的吉姆柯林斯说,他没有参与这项研究他补充说,廖的工作将为工程微生物打开大门,生产许多新型化学品和材料期刊参考:美国国家科学院院刊(DOI:10.1073 / pnas.0807157106,印刷中)更多关于这些主题的信息: