Hücre Kullanımında Bir İlk: Bakterilerden Florlanmış Biyoplastik Üretimi!

Genetiği değiştirilmiş bakteriler yeni malzemeler için daha sürdürülebilir bir sentezi mümkün kılabilir.

Bilim insanları, genetik olarak işlenmiş bakteri ile bir flor bileşiğini sindirip yeni bir biyoplastik türe dönüştürmeyi başardı. Bu çalışma, bir floropolimerin ilk biyosentezi olup, daha yeşil organoflor sentezi için bir yapı taşı niteliğindedir.

Flor, antidepresan Prozac ve yapışmaz malzeme Teflon gibi birçok sentetik bileşikte yer almasına rağmen doğada nadir bulunan ve var olan en elektronegatif elementtir. Yeni araştırmalara müdahil olmayan, College Dublin Üniversitesi’nden biyomolekül bilimci Cormac Murphy, ‘’Flor elementi biyoelverişlilikten yoksun.’’ diyor ve açıklıyor: ‘’Yerkabuğunda bol miktarda flor var. Flor on üçüncü en bol element olmasına rağmen bunun çoğu kayaların içinde hapsolmuş durumda.’’ Günümüze kadar, inorganik florürü katalizlemek için sadece bir kaç organizma evrimleşmiştir. Elementel florun doğal kaynağı ise son dönemlerde keşfedildi.

In vivo production of fluorinated biopolymers in engineered E. Coli

(Yaşayan organizmada, genetik işlenmiş E.coli içinde, florlanmış biyopolimer üretimi)

Berkeley, California Üniversitesi’nden Michelle Chang ve ekibi, sık karşılaşılan bakterilerden Escherichia coli’nin genetik yapısını değiştirerek floro malonatı biyobozunur bir polimer haline getirmeyi başardı. Araştırmacılar, flor içeren maddeleri işleyebilen enzimleri kodlayabilmek için farklı organizmalardan elde ettikleri genleri E.Coli bakterisi içine eklediler.

Başlangıçta, floro-malonatla beslenmiş hücreler herhangi bir florlanmış bileşik üretmeyi reddetti. Chang ve meslektaşları, E. Coli ‘nin yiyeceği ememediğini keşfetti ve bakteriye, özel bir taşıyıcı protein eklemek zorunda kaldılar. İngiltere St. Andrews Üniversitesi’nden organoflor kimyageri David O’Hagan, çalışmayı, ’’Bu makaledeki gerçek dönüm noktasının taşıyıcı protein varlığı ve floro-malonat alımının başlangıç problemi olarak saptanması olduğunu düşünüyorum.’’ diyerek yorumladı.

Taşıyıcı protein yerleştirildiğinde, E.Coli floro-malonatın yaklaşık %50’sini daha sonra polimerleşecek olan 2-floro-3-hidroksibutirat haline getirir. Sonuçta oluşan polyester %15’e kadar florlanmış birim içerir. Dahası, floropolimerin ticari bir biyoplastik olan florlanmamış versiyonuna göre daha az kırılgan olduğunun ortaya çıkması Chang ve ekibini şaşırtan bir özellik oldu.

Her ne kadar floro-malonat ucuz bir madde de olsa, Chang, floropolimerleri direkt olarak inorganik florürlerden üreten bir organizmanın mühendisliğinin mümkün olabileceğini düşünüyor ve ‘’ Mesele, uygun maliyetli olup olmamasıdır.’’ diyor. O’Hagan, ‘’Fermantasyon, kinetikle ilgilenir.’’ diyor ve ekliyor, ‘’ Eğer bunu on birden fazla kimyasal adımla yapıyor olsaydınız, bir o kadar reaktif, çözücü ve metal katalizör gerekirdi.’’

Kaynak : chemistryworld.com