Бактерии научились производить топливо

Недавние исследования показали, что с помощью манипуляций с геномом бактерий возможно изменить присущий этим микроорганизмам обмен веществ таким образом, что новыми, не предусмотренными природой продуктами их жизнедеятельности станут вещества, крайне ценные для биохимической индустрии. На сегодняшний день уже завершился успехом ряд экспериментов, целью которых было изменить геном живой клетки таким образом, чтобы она начала производить некоторые редкие и не встречающиеся в природе сахара. Коллектив исследователей под предводительством Джеймса Ляо из Калифорнийского университета в Лос -Анджелесе сделала следующий успешный шаг на этом непростом пути - теперь бактерии, «покормленные» самыми обычными сахарами, начинают производить редкие спирты с необычной химической структурой.

Спирты с более длинной углеродной цепью (до шести атомов углерода) выделяют больше тепла при горении, и, стало быть, являют собой гораздо лучшее топливо, заключая больше потенциальной энергии в меньшем объеме. Также их гораздо легче очищать от примесей, т.к. они гораздо хуже растворимы .

Команда Джеймса Ляо подробно исследовала обмен веществ бактерии E. Coli, и теперь приступила к изменению генома бактерии таким образом, что она начнет производить спирты с длинной углеродной цепочкой.

Производимые бактерией ферменты приводят к удлинению углеродной цепочки одной из известных кетокислот. Цель ученых - «натравить» эти ферменты на некоторые другие кетокислоты, чтобы получаемый в финале реакции спирт наследовал длинную углеродную цепь.

Для этого понадобится помощь еще двух ферментов. Умение производить один из них бактерия унаследует вместе с чужеродным геном, позаимствованным у другой бактерии, а второй - от самых обычных дрожжей, которые вот уже не первое тысячелетие помогают хозяйкам делать пышное тесто.

Первые опыты по изменению генома E. Coli доказали, что бактерия успешно может производить несвойственные ей ферменты, а потом с их помощью производить спирт с шестиатомной углеродной цепью, известный как 3-метил-1-пентанол.

К сожалению, пока бактерию не удалось «научить» производить ценное топливо в промышленных масштабах. Получив в качестве пищи 20 граммов глюкозы, культура бактерий E. Coli выдала на-гора жалких шесть с половиной миллиграммов требуемого вещества. Однако это было лишь первой попыткой.

Вторая попытка состоялась на днях. Новая переделка генома бактерии позволила ей производить своего рода «вариации» требуемых ферментов, не встречающиеся в таком виде даже у тех микроорганизмов, у которых ученые их позаимствовали. В результате - 384 миллиграмма топлива из такого же количества сахара.

Предстоит проделать немалую работу, прежде чем бактерия позволит производить топливо в таких количествах, когда этим крошечным организмом заинтересуется большая промышленность. Однако направление очень перспективное, и Ляо уверен в успехе его начинаний.