Микроорганизмы:

Надцарство прокариоты

News image

Рассмотрим простейшие одноклеточные доядерные организмы под названием прокариоты или, как их называют по-простому, бакте...

Бифидобактерии

News image

Бифидобактерии – нормальные обитатели толстого кишечника человека. Это преобладающая в пищеварительном тракте флора, п...

Основы вирусологии:

Санитарно-микробиологическое исследование воды. Микрофлора воды

Вода является естественной средой обитания многих микробов. Основная масса микробов поступает из почвы. Количество мик...

Исследование консервов

Бактериологическое исследование готовых консервов проводится по ГОСТ 30425—97. Консервы. Метод определения промышленно...

Микрофлора почвы

Почва — это смесь частиц органических и неорганических веществ, воды и воздуха. Неорганические частицы почвы — это ...

Авторизация





ГМ дрожжи - спиртовой завод

гм дрожжи - спиртовой завод

Мировой топливный кризис, в результате которого взлетели цены на нефть и вырос российский ВВП, подстегнул исследования в области альтернативных источников энергии, и, в частности, улучшения технологий получения так называемого биологического топлива.

Использовать спирт в качестве топлива стали довольно давно (например, для режима форсажа в двигателях реактивных истребителей), однако только сейчас это возможно в глобальных масштабах. Это связано с парадоксальной ситуацией, сложившейся в развитых странах Европы и Америки: цена энергии, полученной из сельскохозяйственных культур типа кукурузы, сои, льна или рапса ниже, чем из традиционного минерального топлива. Основным направлением стало производство этилового спирта в качестве биотоплива из растительного материала с помощью дрожжей (дрожжи сбраживают богатый углеводами растительный материал в спирт).

Однако, эффективность такого производства была явно недостаточной из-за токсичности для дрожжей высоких концентраций спирта и глюкозы. Несмотря на устойчивый рост отрасли, за последний год в Соединенных Штатах было произведено 1.43 миллиарда галлонов спирта (включая биотопливо), тогда как потребление бензина выше на два порядка - 140 миллиардов галлонов. Топливо Е85 (на самом деле это 85% этанола) стало обычным лишь в тех штатах, где развито сельское хозяйство и нет недостатка в растительном сырье.

Получение этанола подразумевает простой производственный цикл. Вначале биологические реакторы (ферментеры) с дрожжами наполняют сырьем (кукурузой, например) - источником глюкозы. Через некоторое время дрожжи сбраживают глюкозу в этанол. Понятно, что, чем больше мы сможем насыпать в ферментер кукурузы, тем больше спирта мы получим за цикл. Проблема в том, что высокие концентрации глюкозы в начале цикла вызывают у клеток дрожжей осмотический шок, также как и высокие концентрации спирта в конце цикла являются для них стрессовым фактором. При этом устойчивость к этим стрессам у дрожжей зависит от большого количества генов, в отличие от, например, кишечной палочки, у которой обычно устойчивость к каждому типу стресса является моногенным признаком. В связи с этим ряд попыток улучшить промышленные штаммы дрожжей за счет изменения отдельных генов, контролирующих устойчивость дрожжевой клетки к осмотическому или спиртовому стрессу, не дали значимых результатов.

\ Наука исчерпала методы для увеличения устойчивости дрожжей к этанолу\ , - говорит Грэг Стефанопулос, химический инженер знаменитого MIT (Массачусетский Технологический Институт). \ Это связано с тем, что слишком большое количество генов вовлечено в антистрессовые реакции у эукариотических организмов\ - поясняет он.

Грэг входит в число ученых, осуществивших прорыв в решении этой задачи, применив совершенно иную стратегию, носящую название \ global transcription machinery engineering\ (gTME). Суть подхода gTME в следующем - в попытке получить нужный фенотип мы не пытаемся найти и изменить все гены, отвечающие за этот фенотип. Вместо этого мы получаем тысячи мутантов по генам так называемых базальных факторов транскрипции, влияющих на экспрессию всех генов вообще, в надежде обнаружить мутанта с нужным нам фенотипом. Понятно, что таких мутантов надо как-то отбирать, в этом смысле устойчивость к стрессам идеальный фенотип для gTME. Нужные мутанты будут иметь преимущество при росте в среде содержащей повышенные концентрации, в нашем случае, этанола и глюкозы. Хотя данный метод был применен для эукариот впервые, исследователи смогли достигнуть успеха.

В результате применения этого метода действительно был получен штамм дрожжей, с повышенной на 50% устойчивостью к этанолу, что может, в принципе, очень существенно снизить цену на биотопливо.




Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Микроорганизмы и человек:

Глубокоуважаемый микроб

Всего сто лет назад микробов, живущих в человеческом кишечнике, считали нахлебниками и вредителями. В последние годы ч...

Худые и толстые

Исследования, проведенные в лаборатории Джефри Гордона (Школа медицины при Университете Вашингтона, Сент-Луис, Миссури...

Первая дезинфекция

Еще до того, как Пастер в 1865г разработал свою теорию бактериальной природы инфекционных заболеваний, венский врач по...

Иммунитет:

Распространение вакцинации

После того как был найден способ предупреждения оспы - вакцина­ция - распространился по Европе со сверхъестественной б...

Антигистамины

Разрешение проблемы отторжения тканей может стать по­водом для возникновения новых проблем, на этот раз уже эти­ческих...

Иммунитет

Общность всех защитных функций организма, позволяющих ему противостоять всем генетически чужеродным вирусам, бактериям, ...