Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Για να βρει νέα ένζυμα βιοκαυσίμων, μπορεί να πάρει ένα μικροβιακό χωριό

Anonim

Μια νέα μελέτη που διεξήχθη από τους ερευνητές του Κοινού Ινστιτούτου Βιοενέργειας του Τμήματος Ενέργειας (JBEI), που εδρεύει στο Εθνικό Εργαστήριο του Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), καταδεικνύει τη σημασία των μικροβιακών κοινοτήτων ως πηγή σταθερών ενζύμων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη μετατροπή των φυτών σε βιοκαύσιμα .

διαφήμιση


Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Microbiology, αναφέρει την ανακάλυψη νέων τύπων κυτταρινών, ενζύμων που βοηθούν στη διάσπαση των φυτών σε συστατικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή βιοκαυσίμων και βιοπροϊόντων. Οι κυτταρινάσες καλλιεργήθηκαν από ένα μικρόβιο. Χρησιμοποιώντας μια μικροβιακή κοινότητα από την προσέγγιση που συνήθως λαμβάνεται με τη χρήση απομονωμένων οργανισμών για τη λήψη ενζύμων.

Οι επιστήμονες μελέτησαν για πρώτη φορά τον μικροβιακό θηλασμό που υπήρχε σε μερικά φλιτζάνια δημοτικού λιπάσματος. Η μεταγονιδιωματική ανάλυση στο Joint Genome Institute (JGI) του μικροβίου βοήθησε να αποκαλυφθεί ότι το 70 τοις εκατό της ενζυματικής δραστηριότητας προέρχεται από τις κυτταρινάσες που παράγονται από ένα σύμπλεγμα μη καλλιεργημένων βακτηρίων στο κομπόστ. Διαπίστωσαν ότι τα ένζυμα έσπασαν εύκολα την κυτταρίνη σε φυτική βιομάζα σε γλυκόζη σε θερμοκρασίες έως και 80 βαθμούς Κελσίου.

"Εδώ καλλιεργούμε μια ολόκληρη κοινότητα μικροβίων για την πρόσβαση σε ένζυμα που δεν θα μπορούσαμε να πάρουμε από απομονωμένα στελέχη", ανέφερε ο κύριος ερευνητής Steve Singer, ανώτερος επιστήμονας στο Τμήμα Βιολογικών Συστημάτων και Μηχανικών του Berkeley Lab και διευθυντής του Microbial and Enzyme Discovery στο JBEI . "Ορισμένα μικρόβια είναι δύσκολο να καλλιεργηθούν σε ένα εργαστήριο. Καλλιεργούμε μικροοργανισμούς που ζουν σε κοινότητες, όπως συμβαίνουν στην άγρια ​​φύση, πράγμα που μας επιτρέπει να βλέπουμε τα πράγματα που δεν βλέπουμε όταν είναι απομονωμένα. τύπους ενζύμων που παράγονται μόνο από μικρόβια στις κοινότητες. "

Ο βακτηριακός πληθυσμός, Candidatus Reconcilibacillus cellulovorans, έδωσε κυτταρινάσες που είχαν διαταχθεί σε εξαιρετικά ισχυρά σύμπλοκα υδατάνθρακα-πρωτεΐνης, μια δομή που δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ σε απομονώσεις. Η σταθερότητα των νέων συμπλεγμάτων κελλουλάσης τους καθιστά ελκυστικά για εφαρμογές στην παραγωγή βιοκαυσίμων, ανέφεραν οι συγγραφείς της μελέτης.

"Τα ένζυμα επιμένουν ακόμα και μετά από μια πτώση της βακτηριακής αφθονίας", δήλωσε ο Singer, ο οποίος συνέκρινε τη μικροβιακή κοινότητα με εκχυλίσματα που έμοιαζαν με άγρια ​​ζύμη και φιλικά βακτηρίδια. «Διατηρήσαμε την καλλιέργεια της μικροβιακής κοινότητας για περισσότερα από τρία χρόνια στο εργαστήριο».

Αυτή η σταθερότητα αποτελεί βασικό πλεονέκτημα έναντι των άλλων κυτταρινών που υποβαθμίζονται πιο γρήγορα σε υψηλές θερμοκρασίες, ανέφεραν οι ερευνητές.

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Ο Sebastian Kolinko, ο Yu-Wei Wu, ο Firehiwot Tachea, ο Evelyn Denzel, η Jennifer Hiras, ο Raphael Gabriel, η Nora Bäcker, η Leanne Jade G. Chan, η Stephanie A. Eichorst, ο Dario Frey, ο Qiushi Chen, ο Parastoo Azadi, Προσεύχομαι, Deepti Tanjore, Christopher J. Petzold, John M. Gladden, Μπλέκε Α. Σίμμονς, Στίβεν Γ. Τσίγκερ. Ένας βακτηριακός πρωτοπόρος παράγει σύμπλοκα κελλουλάσης που επιμένουν μέσω της κοινοτικής διαδοχής . Nature Microbiology, 2017; DOI: 10.1038 / s41564-017-0052-z