Biến vi khuẩn E.coli thành nhiên liệu sinh học

Lần đầu tiên các nhà nghiên cứu tại Trường kỹ thuật và khoa học ứng dụng UCLA Henry Samueli đã thành công trong việc đẩy tự nhiên qua khỏi giới hạn của nó qua việc biến đổi Escherichia coli, một loại vi khuẩn thường liên quan đến ngộ độc thức ăn, về mặt di truyền, để tạo ra loại cồn chuỗi dài cần thiết cho việc tạo ra nhiên liệu sinh học.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Biến vi khuẩn E.coli thành nhiên liệu sinh học Biến vi khuẩn E.coli thành nhiên liệu sinh học Lần đầu tiên các nhà nghiên cứu tại Trường kỹ thuật và khoa học ứng dụng UCLA HenrySamueli đã thành công trong việcđẩy tự nhiên qua khỏi giới hạncủa nó qua việc biến đổiEscherichia coli, một loại vikhuẩn thường liên quan đến ngộđộc thức ăn, về mặt di truyền, đểtạo ra loại cồn chuỗi dài cần thiếtcho việc tạo ra nhiên liệu sinhhọc.James Liao, giáo sư hóa học vàcông nghệ sinh học phân tử tạiUCLA, cho biết: “Trước đây,chúng tôi đã có thể tổng hợp cồnchuỗi dài chứa 5 nguyên tử cácbon.Chúng tôi dừng tại 5 nguyên tửcácbon, vì đó là những gì có thểđạt được một cách tự nhiên. Cồnchưa hề được tổng hợp với nhiềuhơn 5 nguyên tử cácbon trước đây.Hiện nay, chúng tôi đã tìm ra cáchđể xây dựng protein theo một cáchhoàn toàn mới ở E.coli để tạo racồn chuỗi dài hơn với 8 nguyên tửcácbon”.Protein mới và phương phápchuyển hóa do Liao và nhómnghiên cứu của ông phát triển,được công bố trên Proceedings ofthe National Academy ofSciences số ngày 30 tháng 12.Cồn chuỗi dài, với 5 nguyên tửcácbon hoặc nhiều hơn, chứa nhiềunăng lượng hơn vào một khoảngkhông gian nhỏ hơn và có thể dễdàng tách ra từ nước, khiến chúngít bị bay hơi và ăn mòn hơn loạinhiên liệu sinh học ethanol hiệnhành. Số lượng nguyên tử cácboncàng nhiều, thì độ đậm đặc củanhiên liệu sinh học càng cao.Ethanol, thường được làm từ ngôhoặc mía, chỉ chứa 2 nguyên tửcácbon.Sinh vật thường tạo ra một lượnglớn amino axit, chính là thành phầncơ bản của protein. Trong nghiêncứu của mình, Liao và các đồngnghiệp nguyên cứu sự chuyển hóaamino axit ở E.coli và thay đổicách chuyển hóa của vi khuẩn nàybằng cách thêm vào hai gen đượcmã hóa đặc biệt. Một gen, từ vikhuẩn tạo pho mát, và một genkhác, từ loại me thường được sửdụng để ủ. Hai gen này được thayđổi để cho phép tiền thân củaamino axit ở E.coli, keto axit, tiếptúc quá trình làm dài chuỗi và cuốicùng tạo loại cồn chuỗi dài hơn.Liao, tác giả chính của nghiên cứucho biết: “Nghiên cứu này rất có ýnghĩa vì hai lý do. Từ quan điểmkhoa học, chúng tôi muốn chứng tỏrằng chúng tôi có thể mở rộng khảnăng của tự nhiên trong việc hìnhthành phân tử cồn. Chúng tôi đãcho thấy chúng tôi khong bị giớihạn bởi những gì tạo hóa sinh ra.Từ quan điểm năng lượng, chúngtôi muốn tạo ra những phân tử lớnhơn và chuỗi dài hơn có thể chứanhiều năng lượng. Việc này rất có ýnghĩa trong việc chế tạo xăng vàthậm chí nhiên liệu máy bay”.Lĩnh vực chế tạo nhiên liệu sinhhọc từ sinh vật có tiềm năng giảiquyết những vấn đề của hiện tượngấm lên toàn cầu, ý nghĩa khoa họccủa việc biến đổi gen thành công cóthể đem lại những lợi ích ngoài môitrường.Đồng tác giả Kechun Zhang, nhànghiên cứu thuộc UCLA, cho biết:“Chúng tôi đã sử dụng E.coloi vì hệthống gen của nó đã được biết đến,loại vi khuẩn này phát triển nhanhvà chúng tôi có thể tạo ra nó dễdàng. Tuy nhiên kỹ thuật có thểđược sử dụng ở rất nhiều sinh vậtkhác, mở ra nhiều khả năng mớitrong lĩnh vực polymer và chế tạothuốc”.Nghiên cứu do Ban năng lượngHọc viện nghiên cứu gen và proteinUCLA tài trợ.