Диетата со СО2 Jüdische Allgemeine
Израелски научници препрограмираат цревни бактерии за да се хранат со јаглерод диоксид, убиец на климата
од Ралф Балке 12/12/2019 15:28
Израелски научници препрограмираат цревни бактерии за да се хранат со јаглерод диоксид, убиец на климата
од Ралф Балке 12/12/2019 15:28
Всушност, тој може да биде прилично безопасен соработник. Станува збор за ешерихија коли (E. coli) - попозната како коли бактерии. Нејзиниот дом е цревата, каде што извршува некои важни задачи за варење. Но, надвор од неговото вообичаено живеалиште, некои видови на ешерихија коли можат да станат прилично непријатни, на пример, предизвикувајќи болести на жолчното кесе или уринарниот тракт.
Особено се плашат варијантите што се пренесуваат од животно на лице или од личност до личност поради нехигиенски услови во водата за пиење, во храната или во тоалетите. Тие се едни од најчестите причини за проблеми со желудникот и цревата, најчесто наречени дијареја.
ШЕGЕР Но, ако израелските научници од реномираниот институт Вајзман во Реховот го имаат својот пат, тогаш бактеријата коли може да има не само клучна улога во цревата во иднина. Тие истражуваат концепти за тоа како може да се користи како оружје во борбата против климатските промени.
Бактериите E. coli беа збогатени со гени од цијанобактерии.
„Нашата лабораторија прва ја спроведе идејата за промена на исхраната на нормалните хетеротрофни организми на таков начин што тие ќе се претворат во автотрофни организми“, вели молекуларниот биолог Рон Мило, истакнувајќи ја идејата што стои зад тоа. Поточно, ова значи дека менито Ешерихија коли е радикално изменето. Бидејќи бактериите E. coli се хранат исклучиво со шеќер, поради што тие се нарекуваат хетеротрофни. Со манипулирање со нивната генетска шминка, тие сега треба да бидат мотивирани да јадат јаглерод диоксид од воздухот во нивната околина, наместо цврста храна - тоа е терминот автотрофија.
УТОПИЈА „Отпрвин сето тоа звучеше прилично утописко“, вели Мило. „Патем, моравме да научиме и неколку лекции. Но, на крајот можевме да докажеме дека вакво нешто всушност може да се направи. Нашите резултати се несомнено важна пресвртница на патот кон бројни нови научни апликации, од кои денес тешко може да се замисли “.
Мило и неговиот тим во одделот за растителни и еколошки науки во институтот Вајзман работеа на овој проект веќе десет години. Во првата фаза, група научници предводени од Шмуел Глејзер ги збогатија нормалните бактерии на E. coli, како оние што често се користат во индустријата или во лаборатории за истражување, со некои гени од таканаречените цијанобактерии. Тоа се микроорганизми кои живеат главно во вода и се способни за фотосинтеза. Но, бидејќи светлината не доаѓа предвид како извор на енергија за овие генетски модифицирани бактерии, научниците ја израдуваа целата работа под друг ген кој обезбедува енергија во форма на органски молекули.
РЕ-ОБРАЗОВАНИЕ Но, некако бактериите произведени на овој начин сè уште немаа вистински апетит за СО2. Тие сепак сакаа шеќер. Во втората фаза тие беа „превоспитувани“. Научниците им дале диета која се состои од формат, анјон добиен од мравја киселина, јаглерод диоксид и мали количини шеќер, кои континуирано се намалувале. На овој начин се активираше еволутивен процес, при што се користеа и условуваа само бактериите што ја преживеале оваа постапка.
Наскоро, првиот од нив можеше да се согласи целосно без шеќер. „Гледавме еволутивни промени кај единаесет гени“, гордо известува Мило. Во третата фаза, им бил даден само јаглерод диоксид со изотопот јаглерод 13, кој се разликува од многу почестиот јаглерод 12. Анализата на бактеријата E. coli култивирана на овој начин треба да открие дека нивната биомаса го примила токму овој јаглерод, што сугерира дека тие го добиле од администрираниот воздух, а не од кој било друг извор.
БИОМАСА Во моментот, на новите бактерии Е.коли сè уште им треба воздух со содржина на јаглерод диоксид од пет проценти - тоа одговара на концентрација сто пати поголема отколку што обично се наоѓа во атмосферата. На долг рок, генетски модифицираната E. coli треба да може да се справи со нормалните услови. Но, тоа сепак може да потрае, како што нагласува Мило. Сепак, тој е оптимист. „Дури и она што го постигнавме досега, многумина сметаа дека е апсолутно нереално. Затоа навистина верувам во достигнување и на оваа пресвртница “.
На долг рок, неговата цел е да развие E. coli бактерија што е во состојба да поправи толку многу јаглерод што станува еден вид биомаса. Ова за возврат може да се искористи како почетна точка за производство на биогорива, чие производство и согорување нема негативни последици врз климата, бидејќи испуштениот јаглерод диоксид и онака доаѓа од атмосферата.
„Бактериите сè уште не можат да преживеат сами“, вели Мило. „Сè уште работиме на тоа“. Ниту треба да се замисли дека генетски модифицираната ешерихија коли е едноставно изложена и потоа весело ги намалува стаклените гасови. „Ваквата интервенција во природата вклучува премногу ризици што е тешко да се проценат.
Она што тој сè уште може да го замисли е нивната рана употреба во земјоделството. Истражувањето во Реховот многу се занимава со способностите на бактериите да фиксираат јаглерод, што пак може да ја подобри фотосинтезата кај растенијата. „И со тоа приносот на поле“.