Geneticky modifikovaná E.
2. decembra 2019 16:14 Robert Klatt
Geneticky modifikovaný bakteriálny kmeň E. coli dokáže pokryť všetky svoje uhlíkové potreby z CO2. V budúcnosti by sa takéto baktérie mohli používať na výrobu potravín alebo palív.
Rehovot (Izrael). Väčšina kmeňov baktérií E. coli (Escherichia coli) nie je pre človeka nebezpečná a je súčasťou ich prirodzenej črevnej flóry. Živia sa cukrom obsiahnutým v potravinách a dodávajú ľudskému telu vitamíny. Patogénne kmene baktérií sú na druhej strane jednou z najbežnejších príčin infekčných chorôb.
V biológii patria baktérie tiež medzi najdôležitejšie modelové organizmy, ktoré sa pravidelne používajú na experimenty, najmä pri výskume molekulárnej biológie. Jedným z vývojov, ktoré možno vysledovať späť k baktériám E. coli, je inzulín. Rastové hormóny sa navyše vyrábajú z kmeňov E. coli, ktorých gény boli modifikované.
Baktérie jedia CO2
Systémoví biológovia z Weizmannovho vedeckého ústavu teraz v odbornom časopise Cell predstavili geneticky modifikované baktérie E. coli, ktoré sa živia oxidom uhličitým. Vedcovi vedenému vedúcim štúdie Ronom Milom sa už v roku 2016 podarilo vytvoriť bakteriálny kmeň E. coli, ktorý dokáže konzumovať CO2. Aj keby išlo o vedecký prielom, v tom čase zobrazené baktérie dokázali pokryť CO2 iba malou časťou svojej potreby uhlíka.
Genetické inžinierstvo a evolúcia
Teraz zobrazené baktérie, ktoré už veda oslavovala ako míľniky, však môžu z oxidu uhličitého pokryť všetky svoje potreby uhlíka. Kmeň E. coli bol vytvorený kombináciou genetického inžinierstva a konvenčnej evolúcie, ktorá prebiehala v laboratóriu zrýchlenou rýchlosťou.
V prvom kroku dostali baktérie gény, ktoré produkujú enzým, ktorý rastliny používajú na premenu CO2 na uhlík pomocou slnečného žiarenia. Pretože baktérie nemajú svetlo ako zdroj energie, biológovia pridali ďalší gén, ktorý ako organická molekula dodáva energiu pre proces premeny.
250-násobok požadovanej koncentrácie CO2
Podľa autorov štúdie však tieto kroky neviedli k želanému úspechu. Vedci preto dali baktériám malé množstvo cukru a vložili ich do vzduchu s 250-násobnou koncentráciou CO2 v zemskej atmosfére. Po 200 dňoch bolo mutovaných jedenásť génov, čo umožnilo baktériám spracovať CO2. Podľa Mila sú súčasné baktérie iba medzistupňom. V budúcnosti sa majú vytvárať baktérie, ktoré môžu produkovať jedlo alebo palivo z CO2.
Podobný prístup sleduje aj fínsky startup Solar Foods Ltd., ktorý využíva baktérie na výrobu potravín z CO2. Na rozdiel od bakteriálneho kmeňa izraelských vedcov je však ako externý zdroj energie potrebné svetlo.