Mikrobiální chemická továrna

S těmito bakteriemi se v běžném životě setkáváme velmi často. Žijí totiž v tlustém střevě mnoha teplokrevných živočichů. Jsou také jedním z nejdůležitějších zástupců naší střevní mikroflóry a jejich přítomnost je nezbytná pro správný průběh trávicích procesů ve střevě.

Inženýři z Riceovy Univerzity Ramon Gonzalez a Clementina Dellomonaco pomocí speciálních genetických manipulací dosáhli toho, že tyto bakterie místo svého normálního metabolismu začaly fungovat jaksi "metabolicky obráceně". Stačila k tomu změna asi dvanácti genů. V normálním přirozeném režimu bakterie Escherichia coli vykonávají tzv. beta oxidační cyklus. V rámci tohoto řetězce chemických reakcí zpracovávají uhlovodíkové i jiné složité organické látky, např. mastné kyseliny s dlouhými řetězci, a výsledkem jsou biologicky aktivní jednodušší cukry.

Inženýrům se však povedlo vyrobit geneticky upravené bakterie, u kterých probíhá tento metabolický řetězec obráceně. Nové baktérie cukry konzumují, stačí jim někdy dokonce jen glukóza a málo minerálních solí, a pak na objednávku vyrábějí látku, kterou lze použít jako náhradní biopalivo ve spalovacích motorech nebo jako náhradní surovinu pro chemický průmysl. Konkrétně jde o sloučeninu zvanou butanol. Modifikované bakterie zvládly butanol vyrábět desetkrát rychleji než kterékoliv jiné do této doby známé organismy.

Základ molekuly butanolu se skládá ze čtyř atomů uhlíku, butanol má tedy relativně krátký řetězec. Původně zmíněné mastné kyseliny mívají kolem deseti atomů uhlíku nebo více, ale jejich zpětná výroba z cukrů je v tomto případě energeticky velmi náročná. Nicméně ani výroba mastných kyselin obecně není vyloučena, ba naopak. Podle výzkumníků z Riceovy Univerzity lze typ genetické manipulace obměňovat v rámci širokého množství variant, a tak získat různé druhy umělých baktérií, které pak volitelně vyrábějí i mnohem složitější chemické sloučeniny. A některé i s velmi dlouhými molekulárními řetězci.

Zdroj: Physorg