E.Coli, Tek Karbon Kaynağı Olarak CO2 ve Formik Asit Üzerinde Büyümek için Tasarlandığı Açıklandı

E.Coli, Tek Karbon Kaynağı Olarak CO2 ve Formik Asit Üzerinde Büyümek için Tasarlandığı Açıklandı

Çoğu biyorefineri işlemi, kimyasalların ve malzemelerin üretimi için hammadde olarak biyokütlenin kullanımına dayanmıştır. Biyo-araştırmalarda bir karbon kaynağı olarak C02‘nin kullanılması arzu edilse de, E. coli gibi yaygın mikrobiyal türlerinin CO2 üzerinde büyümesini sağlamak mümkün olmamıştır.

Şimdi, Kore İleri Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KAIST)’ndeki bir metabolik mühendislik araştırma grubu, bir E. coli türünü yalnızca CO2 ve formik asit üzerinde daha yüksek hücre yoğunluğuna büyütmek için bir strateji geliştirdi. Formik asit, tek karbonlu bir karboksilik asittir ve çeşitli yöntemler kullanılarak CO2‘den kolayca üretilebilir. Depolanması ve taşınması CO2‘den daha kolay olduğu için, formik asit CO2‘nin iyi bir sıvı form alternatifi olarak düşünülebilir.

C1 Gaz Rafinerisi Ar-Ge Merkezi Bilim ve ICT Bakanlığı desteği ile, Seçkin Profesör Sang Yup Lee liderliğindeki bir araştırma ekibi, 11 kat daha yüksek hücre yoğunluğuna kadar büyüyebilen tasarlanmış bir E. coli türü geliştirmek için çalışmalarını hızlandırdı. Tek karbon kaynağı olarak CO2 ve formik asit kullanılarak, daha önce bildirilenlere göre, bu çalışma 28 Eylül’de Nature Microbiology’de yayınlandı.

CO2 ve formik asit üzerinde üreyebilen E. coli türlerinin geliştirilmesine ilişkin çeşitli araştırma gruplarının son raporlarına rağmen, maksimum hücre büyümesi çok düşük kaldı (optik yoğunluk yaklaşık bir) ve dolayısıyla CO2 ve formik asitten kimyasalların üretimi gerçekleşmekten çok uzaktı.

Ekip daha önce, CO2 ve formik asit üzerinde büyümeyi sürdürebilen tasarlanmış bir E. coli türü oluşturmak için tetrahidrofolat döngüsünün ve ters glisin bölünme yolunun yeniden yapılandırıldığını bildirdi. Büyümeyi daha da artırmak için araştırma ekibi, önceden tasarlanmış sentetik CO2 ve formik asit asimilasyon yolunu ve iki format dehidrojenazı tanıttı.

Metabolik akılar da ince ayarlandı, glukoneojenik akı artırıldı ve ATP üretimi için sitokrom bo3 ve bd-I ubikinol oksidaz seviyeleri optimize edildi. Bu mühendislik ürünü E. coli türünü, yalnızca CO2 ve formik asit üzerinde büyüyen bir platform türü olarak umut vaat ederek nispeten yüksek OD600 7 -11’e kadar büyütebildi.

Profesör Lee, “Sadece CO2 ve formik asit kullanarak daha yüksek hücre yoğunluğuna büyüyebilen E. coli’yi tasarladık. Bunun ileriye doğru önemli bir adım olduğunu düşünüyoruz ama bu son değil. Geliştirdiğimiz mühendislik türünün, daha hızlı büyüyerek çok daha yüksek bir yoğunluğa ulaşabilmesi için hala daha fazla mühendisliğe ihtiyacı var” dedi.

Profesör Lee’nin ekibi böyle bir tür geliştirmeye devam ediyor. Ayrıca, “Gelecekte, tek karbon kaynağı olarak CO2 ve formik asit kullanılarak tasarlanmış bir E. coli suşundan kimyasalların üretildiğini görmekten mutluluk duyarız” diye ekledi.

Kaynak: sciencedaily.com

Okumanızı Öneriyoruz

Sıfırın Altındaki Sıcaklıklarda Isı Depolayabilen Yeni Malzeme

Sıfırın Altındaki Sıcaklıklarda Isı Depolayabilen Yeni Malzeme

Görsel: -30°C’ye kadar düşük sıcaklıklarda ısıyı depolayabilen ve serbest bırakabilen yeni bileşik, ışıkla değiştirilebilen Arylazopyrazoles’e, …