— 09.12.2008 13:58 —
Кишечную палочку научили синтезировать более эффективное биотопливо
Американские биотехнологии «научили» кишечную палочку Escherichia coli перерабатывать сахар в многоатомные спирты – правда, пока не слишком эффективно. Для этого пришлось искусственно увеличить экспрессию собственных генов бактерии и пересадить ей пару генов от лактобактерии Lactococcus lactis, используемой в производстве сыров, и пивных дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Результаты работы опубликованы в последнем номере Proceedings of the National Academy of Sciences.
Джеймс Ляо и его коллеги из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе заметили, что ферменты, которые кишечная палочка использует для элонгации одной из кетокислот при синтезе аминокислоты лейцина, обладает активным центром, подходящим для элонгации других кетокислот, которые можно позднее превратить в многоатомные спирты. Учёные искусственно ввели в бактерию плазмид (кольцевую ДНК), на котором содержались гены этих ферментов, и тем значительно увеличили скорости соответствующих реакций.
Правда, сама по себе E.coli с получившейся удлинённой кетокислотой ничего сделать не может, потому к генам её собственных ферментов пришлось добавить ещё два гена. Фермент декарбоксилазы, «пересаженный» от лактобактерии превратил кетосоединение в альдегид, и алкогольдегидрогеназа от пивных дрожжей сделала из альдегида шестиатомный спирт – 3-метил-1-пентанол. В ходе синтеза получились и другие спирты, больше всего – пятиатомного 3-метил-1-бутанола.
Многоатомные спирты – топливо более эффективное, чем обычный этанол, поскольку при окислении из них можно выжать больше энергии на единицу массы. Кроме того, они удобнее, потому что хуже растворяются в воде. Поэтому многие учёные полагают, что будущее экологического топлива – именно за многоатомными спиртами.
Теперь многоатомные спирты можно с полным правом назвать «биотопливом». Правда, эффективность биосинтеза пока невелика – при переработке раствора глюкозы с концентрацией 20 г сахара на литр на выходе получилось, для разных штаммов бактерии, от 0,1 до 0,8 граммов 3-метил-1-пентанола на литр. Тем не менее, учёные продолжают совершенствовать свою методику. Первым шагом было просто научить кишечную палочку делать многоатомные спирты. Теперь генные инженеры займутся оптимизацией процесса и попытаются научить микроорганизмы производить другие соединения. «Газета.Ru»