改造大腸桿菌 生物燃料生產將提速
改造大腸桿菌 生物燃料生產將提速
鏈烷烴是汽油、柴油的主要成分,許多生物都可自行產生。日前,美國研究人員通過基因工程方法對大腸桿菌進行了改造,可使其免去產生生物燃料的中間步驟,直接使用簡單的糖或者雜草生成鏈烷烴。相關研究發表在*新一期美國《科學》雜志(Science)上。
盡管許多由農作物和脂肪酸制造的生物柴油都能直接“喂進”汽車的發動機,但其并不適合目前的煉油廠和輸油管道。美國舊金山LS9生物技術公司的斯蒂芬·得勒·卡達耶表示,使用目前的燃料基礎設施制造生物燃料,需要進行成本非常高的化學轉化過程。
諸如藍**等生物體或可成為解決問題的“鑰匙”。幾年前,人們發現有幾種藍**能自然產生鏈烷烴,因此,這些藍**也有潛力通過光合作用來獲得生物燃料。得勒·卡達耶表示,如果人們能夠找到為這種轉化過程負責的基因,人們就能夠操控這種**,讓其大規模生產鏈烷烴。
*近,安德魯斯·希爾默領導的研究團隊將不同菌株的10種藍**(這些藍**均能產生鏈烷烴)與一種不能產生鏈烷烴的藍**進行了比較。當該研究團隊從能產生鏈烷烴的藍**基因組中剔除掉不能產生鏈烷烴藍**的基因組后,發現了僅在產生鏈烷烴的藍**中存在的17個基因。
科學家雖已了解了其中一些基因的功能,但還并不清楚它們在產生鏈烷烴過程中所起的作用。于是,該團隊將這些基因插入一個新的大腸桿菌宿主體內,容易在實驗室培植的大腸桿菌很適合工業化生產,它合成脂肪酸的天然能力也會在生物燃料的生產中得到應用。研究人員發現,經過重新編程的大腸桿菌開始制造產生鏈烷烴的酶。
希爾默表示,該實驗表明在工業化生產過程中,可通過非常簡單的一步法獲得鏈烷烴,進去的是糖等“飼料”,產出的是汽車可直接使用的燃料。到目前為止,研究人員使用一個1000升的示范發酵罐,獲得了10升鏈烷烴。研究人員希望利用這種方法,在幾年之內,建立更大的示范工廠,以實現鏈烷烴的大規模生產
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