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华宇彩票网站基因改变的生物有可能将几乎所有碳源转化为燃料
发布时间:2020-03-31 12:20 来源:未知 点击次数:
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基因改变的生物有可能将几乎所有碳源转化为燃料

显微照片显示了培养中的一组富营养的罗氏菌

如此处所示,微生物以其自然形式将周围的碳转化为一种生物塑料,被视为其膜内的浅色点

但是,麻省理工学院开发的一种生物工程版本代替了生产异丁醇燃料,然后将其从细胞中排放到周围的培养基中,可以很容易地将其收集起来

图片由christopher brigham提供

麻省理工学院的科学家通过去除一些基因,从另一个生物体中插入一个基因,并修饰其他基因的表达,发现了一种说服土壤细菌的方法,这种细菌被称为ralstonia eutrophatsts,可以代替塑料来制造燃料

一种被称为ralstonia eutropha的卑微土壤细菌具有自然的趋势,只要受到压力,它就会停止生长并将其所有能量用于制造复杂的碳化合物

现在,麻省理工学院的科学家已经教给这个微生物一个新的窍门:他们研究了它的基因以说服它专门制造燃料,一种称为异丁醇的醇可以直接替代汽油或与汽油混合

麻省理工学院生物学系的研究科学家克里斯托弗·布里格姆(christopher brigham)一直在致力于开发这种生物工程细菌,目前正试图使该生物利用二氧化碳流作为其碳源,以便将其用于制造燃料

排放量

brigham是本月发表在《应用微生物学与生物技术》杂志上的这项研究论文的合著者

布里格姆解释说,在微生物的自然状态下,当其必需营养素(例如硝酸盐或磷酸盐)的来源受到限制时,它将进入碳储存模式,当它感觉到资源有限时,就会将食物储存起来供以后使用

布里格姆说,它所做的就是获取任何可用的碳,并将其以聚合物的形华宇装潢娱乐式存储,其性质与许多石油基塑料相似

通过剔除一些基因,从另一个生物体中插入一个基因,并修改其他基因的表达,brigham和他的同事们能够重定向微生物以制造燃料而不是塑料

尽管该团队致力于使微生物将co2用作碳源,但经过稍有不同的修改,同一微生物也有可能将几乎任何碳源(包括农业废弃物或城市废弃物)转化为有用的燃料

在实验室中,微生物一直使用果糖(一种糖)作为碳源

在这一点上,由化学研究生卢静南,生物学博士后克劳迪娅·盖(claudia gai)领导的麻省理工学院团队,由生物学教授安东尼·辛斯基(anthony sinskey)领导,已证明在修饰微生物基因方面取得了成功,从而可以将碳转化为异丁醇

布里格姆说,我们已经证明,在连续培养中,我们可以得到大量的异丁醇

现在,研究人员致力于优化系统以提高生产率,并设计生物反应器以将工艺扩大到工业水平

与某些生物工程系统不同,在微生物系统中,微生物会在体内产生所需的化学物质,但必须对其进行销毁才能将其回收,而富营养的r. eutropha自然会将异丁醇排入周围的流体中,在不停止生产过程的情况下,异丁醇可以被连续滤出,brigham说

他说,我们不必添加运输系统即可将其从牢房中取出

许多研究小组正在通过各种途径追求异丁醇的生产,包括其他转基因生物

至少有两家公司已经加紧准备将其作为燃料,燃料添加剂或化学生产原华宇娱乐官网料生产

与某些提议的生物燃料不同,异丁醇几乎不需改动就可以用于当前的发动机,并且已经在某些赛车中使用

马萨诸塞州大学达特茅斯分校的生物学助理教授马克·西尔比(mark silby)说,这种方法相对于由玉米生产乙醇具有若干潜在优势

细菌系统具有可扩展性,从理论上讲,它允许在类似工厂的环境中生产大量生物燃料

他补充说,该系统特别具有从废物或二氧化碳中提取碳的潜力,因此不会与食品供应竞争

他说,总的来说,这种方法的潜在影响是巨大的

这项工作由美国能源部高级研究计划局能源(arpa-e)资助

经mit新闻许可转载

华宇彩票网站综合报道

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