Frontiera finală a raportării de investigație

(EnviroNews World News) - Tel Aviv, Israel - Cercetătorii au creat o nouă tulpină de Escherichia coli, sau E. coli, care poate „mânca” dioxidul de carbon și îl poate transforma în energie. Ei spun că forma de viață sintetică ar putea ajuta într-o zi să reducă gazele cu efect de seră la nivel mondial. Speranța lor este că acest organism nou proiectat va fi capabil să transforme dioxidul de carbon atmosferic sau CO2 în alimente, combustibili și substanțe chimice organice pe care oamenii le pot folosi, contracarând schimbările climatice antropice.

israelieni

Într-un studiu publicat în Cell, oamenii de știință de la Weizmann Institute of Science din Israel au anunțat că au creat o nouă bacterie care mănâncă CO2 pentru energie, mai degrabă decât compuși organici precum zaharurile și grăsimile. În timp ce studiul vine cu o avertizare majoră - procesul produce în prezent mai mult CO2 decât consumă - echipa de cercetare consideră că munca lor poate oferi o bază pentru surse de energie neutre în carbon în viitor.

Chimie organică pentru manechini: de ce bacteriile nu mănâncă carbon în natură

Creaturile vii sunt împărțite în două tipuri de organisme. Există autotrofe, cum ar fi plantele, care își creează propria hrană din materiale anorganice, cum ar fi lumina și dioxidul de carbon. Și există heterotrofi, cum ar fi animalele și unele forme de bacterii, care se bazează pe înghițirea altor organisme și compuși organici pentru a supraviețui. Autotrofele reprezintă majoritatea biomasei Pământului - și contribuie la multe dintre sursele de hrană și combustibil ale umanității.

Din anii 1970, oamenii de știință care lucrează în domeniul biologiei sintetice s-au străduit să creeze în laborator heterotrofi precum E. coli. O parte din scopul lor a fost să producă o tulpină de bacterii capabile să mănânce substanțe anorganice pentru energie - cu alte cuvinte, să transforme un heterotrof într-un autotrof în scopul consumului de CO2.

Potrivit unui comunicat de presă, echipa de cercetare a lucrat luni întregi pentru a converti alimentele E. coli din zaharuri în CO2. Prima provocare a fost să aflăm câtă evoluție de laborator a bacteriei ar fi necesară pentru ca experimentul să aibă succes.

În ciuda interesului pe scară largă pentru stocarea energiei regenerabile și o producție alimentară mai durabilă, eforturile anterioare de a proiecta organisme model heterotrofe relevante din punct de vedere industrial pentru a utiliza CO2 ca singură sursă de hrană au eșuat, a explicat în continuare comunicatul de presă. Echipa israeliană a reușit să reconecteze procesele metabolice ale bacteriei pentru a produce toată masa sa din CO2. De-a lungul mai multor luni, membrii au evoluat treptat tulpina pentru a face bacteriile mai dependente de dioxidul de carbon, mai degrabă decât de zaharuri, pentru creșterea sa.

Adaptarea la autotrofie pentru bacteriile E. coli

„Studiul descrie, pentru prima dată, o transformare cu succes a modului de creștere al unei bacterii”, a declarat colegul postdoctoral al Institutului de Științe Weizmann Shmuel Gleizer în comunicatul de presă. „Învățarea unei bacterii intestinale să facă trucuri pentru care plantele sunt renumite a fost o adevărată lovitură îndelungată ... [Dar] în plus, a fost surprinzător să vezi numărul relativ mic de modificări genetice necesare pentru a face această tranziție.”

E. coli autotrofic proiectat și evoluat

Dar echipa recunoaște cea mai mare limitare a studiului: bacteriile proiectate scuipă mai mult CO2 decât consumă. Autorii menționează, de asemenea, că sunt necesare mai multe cercetări pentru a vedea dacă este posibilă extinderea abordării pentru aplicații industriale răspândite. În viitor, acești oameni de știință își propun să valorifice electricitatea ca sursă de energie, eliminând astfel excesul de eliberare de CO2. Deocamdată, ei descriu studiul ca pe o „piatră de temelie” către tipuri de producție mai durabile.

„Când am început procesul evolutiv direcționat, nu am avut niciun indiciu cu privire la șansele noastre de succes și nu au existat precedente în literatura de specialitate care să ghideze sau să sugereze fezabilitatea unei astfel de transformări extreme”, a adăugat Gleizer. In plus, a fost surprinzator sa vedem in final numarul relativ mic de modificari genetice necesare pentru a face aceasta tranzitie.

Nota editorului: Trebuie remarcat faptul că, pentru că este pentru prima dată când o bacterie a fost concepută pentru a trăi și a crește dintr-o dietă exclusiv cu carbon, nu au fost disponibile informații pentru cercetarea acestei povești cu privire la orice potențial impact asupra mediului sau potențiale efecte asupra sănătății organisme sau ecosisteme, în cazul în care bacteriile sunt eliberate și găsesc o modalitate de propagare pe cont propriu în sălbăticie.