Vědecký průlom izraelských vědců. Jejich bakterie E. coli konzumuje oxid uhličitý

Takto geneticky modifikovaná bakterie může produkovat molekuly organického uhlíku. Podle vedoucího týmu z Weizmannova vědeckého institutu by mohla přispět k výrobě obnovitelných zdrojů i produkci potravin, a to za výrazně nižších emisí skleníkových plynů.

Systémový biolog Ron Milo a jeho tým z izraelského Weizmannova vědeckého institutu vytvořili kmen bakterie E. coli (Escherichia coli), která roste nikoli konzumací cukrů a aminokyselin, jak je u bakterie obvyklé, ale oxidu uhličitého. Bakterii E. coli najdeme ve střevní mikroflóře teplokrevných živočichů včetně člověka. Podle vědců jde o zcela zásadní biologický objev, protože významně upravuje vnitřní fungování jednoho z nejpopulárnějších modelových organismů. V budoucnu by pak bakterie E. coli konzumující CO2 mohla produkovat molekuly uhlíku využitelné k produkci biopaliv a potravin. V porovnání s konvenčními metodami by takto vyrobené produkty měly znatelně nižší emise, píše magazín Nature.

Rostliny a fotosyntetizující sinice sice přeměňují světlo, oxid uhličitý a vodu na energii, je ale obtížné je geneticky modifikovat. Oproti tomu E. coli lze relativně snadno geneticky upravovat a díky jejímu rychlému růstu je možné změny efektivně pozorovat a případně optimalizovat. Bakterie E. coli upřednostňuje pro svůj růst cukr a CO2 vypouští coby odpad, biologům z izraelského Weizmannova vědeckého institutu se ale podařilo její způsob konzumace upravit. Už v roce 2016 vytvořili kmen bakterie, který přijímal uhlík z CO2, ale jen zčásti, zbytek tvořila organická složka s názvem pyruvát. Nynější kmen už ale získává z CO2 veškerý uhlík.

Nejdříve dal tým bakterii geny obsahující enzymy schopné přeměňovat CO2 na uhlík. Bakterie ale stále preferovala cukr, proto ho radikálně omezili jen na potřebné minimum a zároveň extrémně navýšili množství oxidu uhličitého. Cílem bylo, aby E. coli vyvinula mutace, které by se nové stravě přizpůsobily. Po dvou stech dnech se objevily první buňky využívající CO2 jako svůj jediný pohon a po třech stech dnech rostl tento nový druh v laboratoři rychleji než buňky, které CO2 přijímat nemohly. Pokud však tento kmen bakterie E. coli dostane na výběr, stále upřednostňuje cukr.

Vědci se nyní snaží porozumět tomu, jak přesně upravení pouhých jedenácti genů v bakterii vyvolalo tuto změnu. Výsledek ale už tak řada vědců označuje za milník, protože dokazuje, že organické procesy lze vylepšit s pomocí evoluce a genetických úprav. E. coli se už teď využívá k tvorbě syntetických verzí látek, jako jsou inzulín nebo růstové hormony. Podle vedoucího týmu Rona Mila může E. coli přispět i k tvorbě obnovitelných zdrojů nebo potravin. Bude však podle něj trvat ještě několik let, než k tomu dojde.

 

Čtěte dále

Ochrana soukromí | Vaše údaje jsou u nás v bezpečí! OK Zajímají mě cookies