همکارى مخمر و باکترى براى تولید بنزین

.

.

.

شکار آنزیم

  گونه‌هاى بسیارى از گیاهان و میکروب‌ها، متیل‌هالیدها را با کمک آنزیم متیل‌هالید ترانسفراز به مقدار اندک می‌سازند. چون این آنزیم به طور طبیعى به مقدار اندک یافت می‌شود، گروه ویگت روشى براى به دست آوردن این آنزیم به مقدار فراوان پی‌ریزى کردند.

  آن‌ها در بانک توالی‌هاى ِ DNA در جست وجوى ژن‌هایى برآمدند که پروتئین‌هایى شبیه متیل‌هالید ترانسفراز تولید می‌کردند. سپس از یک شرکت سازنده‌ى DNA خواستند که89 ژن یافت‌شده را براى آن‌ها بسازد. ژن‌هاى تولیدى را درون ژنوم باکترى E. coli گذاشتند تا بینند کدام یک از آن‌ها متیل‌هالید بیش‌ترى تولید می‌کند. سرانجام توانستند ژن مناسب را از گیاهى به نام Batis maritima (رشد کننده در باتلاق هاى جنوب شرقى آمریکا و کالیفرنیا) پیدا کنند.

  هم‌کارى میکروب‌ها

  گروه ویگت ژن یافت شده را به درون مخمر وارد کردند تا سوش‌هایى به دست آورند که متیل‌هالیدها را به مقدار فراوان تولید کنند. اما معما هنوز حل نشده بود. آن‌ها نیاز داشتند جاندارى پیدا کنند که سلولز را به ملکول‌هاى کوچک‌ترى بشکند تا مخمر بتواند به آسانى آن‌ها را به سوبستراى آنزیم متیل‌هالید ترانسفراز تبدیل کند.

  بیشتر میکروب‌هاى گوارش‌دهنده‌ى سلولز، به‌کندى رشد می‌کنند و فقط در دماهاى به نسبت بالا کارایى بالایى دارند. پژوهشگران به جاندارى نیاز داشتند که با همان سرعت مخمر کار کند و در همان دماى حدود 30 درجه پرورش یابد. پس از جست‌و‌جوى بسیار در مقاله‌هاى علمى سرانجام نامزد مناسبى را پیدا کردند: یک باکترى به نام Actinotalea fermentans که در دهه‌ى 1980 میلادى از گورستان زباله در فرانسه پیدا شده بود.

  این باکترى، استات دفع می‌کند و اگر به تنهایى کشت داده شود، به زودى همین ماده براى خودش چونان زهر می‌شود. اما مخمر می‌تواند استات را به عنوان منبع غذایى به کار ببرد. بنابراین، ویگت و همکارانش این گروه میکروبى را کنار هم چیدند و کارخانه‌اى پدید آوردند که سلولز را به استات و استات را به متیل‌هالید تبدیل می‌کند. این فرایند ارزان است و در دماى پایین انجام می‌شود و به تولید متیل‌هالیدهایى می‌انجامد که می‌توان آن‌ها را به بنزین تبدیل کرد.

  ارزان‌تر از نفت

  پژوهشگران اکنون می‌کوشند این فرایند را کارآمدتر کنند. آن‌ها می‌خواهند ژن‌هاى مخمرشان را تغییر دهند تا سوخت‌وساز این جاندار را براى تولید ماده‌ى اولیه‌ى بیش‌تر براى آنزیم متیل‌هالید ترانسفراز سوق دهند. در نظر بگیرید این سامانه به کارآمدى مخمر در تبدیل قندها به اتانول کار کند، آن‌گاه بنزین تولیدى این مخمر ارزان‌تر از بنزین به دست آمده از نفت خواهد بود.

  گزارش کامل این پژوهش در:

  Journal of the American Chemical Society (DOI: 10.1021.ja8094611u)

  منبع:

 Yeast and bacterium turned into gasoline factory, by Peter Aldhous.  NewScientist.com: 20:07 20 April 2009   


/ 1 نظر / 8 بازدید
فرشته

سلام مهربون به روزم ومنتظر حضورت