Ученые обхитрили биологические часы водорослей - и подняли выработку биотоплива на 700%
Обманом заставив биологические часы водорослей оставаться в дневном режиме, ученые смогли радикально увеличить выработку ценного сырья, которое дают эти организмы - при искусственном освещении. При "остановке" биочасов цианобактерий (сине-зеленых водорослей) количествопроизводимых ими биомолекул увеличилось на 200-700%.
Если этот эксперимент дойдет до стадии промышленного процесса, то нас ждет вполне ощутимая выгода, ведь микроводоросли применяются в самых разных производствах - противораковые препараты, косметика, биопластмасса, биотопливо, нутрицевтики [пища с фармакологическими свойствами]… Кроме того, в сфере биотехнологий сейчас наблюдается настоящий бум биофабрик, где микроорганизмы вырабатывают множество соединений, которые слишком сложно или дорого синтезировать методами обычной химии.
В 2004 году профессор Университета Вандербильта Карл Джонсон (Carl Johnson) и его исследовательская группа впервые определили молекулярную структуру белка, отвечающего за суточные часы. Далее ученые описали весь часовой механизм цианобактерий - простейшие биологические часы в природе. Он состоит всего из трех белков: KaiA, KaiB и KaiC.
В ходе последнего исследования ученые обнаружили, что KaiA и KaiC выступают как рубильники, включающие (и выключающие) дневные и ночные гены клетки. Когда повышающе регулируется (вырабатывается в повышенных количествах) KaiA и понижающе регулируется KaiC, включаются гены, активные при дневном свете (95% генов клеток), а оставшиеся 5% ночных отключаются - и наоборот.
"Всё, что нужно сделать для перехода в постоянно дневной режим - генетически усилить экспрессию KaiA. С генетически гибкими цианобактериями это достигается несложными манипуляциями", - заявил Джонсон.
Чтобы оценить коммерческую выгоду от этого нового свойства бактерий, исследователи вставили в часть образцов ген инсулина, в другую часть - ген флуоресцентного белка (люциферазы), и в третью - ген гидрогеназы (фермент, вырабатывающий водород). Оказалось, что клетки с остановленными биологическими часами выдают на 200% больше гидрогеназы, на 500% больше инсулина и на 700% больше люциферазы. Клуб вулкан 777 обзоры и отзывы о популярном интернет казино.
Результаты исследования представлены в журнале Current Biology.
По материалам пресс-релиза университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru