Микроорганизмы:

Надцарство прокариоты

News image

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

Плазмиды прокариот

News image

Прокариоты, помимо генов, которые заключены в хромосомную ДНК, имеют небольшой внехромосомный набор генов, или по-другом...

Основы вирусологии:

Санитарно-микробиологическое исследование объектов окружающей среды в лечебно-профилактических учреж

Объектами исследования при проведении бактериологического контроля лечебно-профилактических учреждений являются: во...

Схема выделения возбудителя малярии и амебной дизентерии

Малярия Окр. по Романовскому—Гимзе (толстая капля, мазок) Серологический метод Парные [ сывороткиh НМФА...

САНИТАРНАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ. Санитарно-микробиологические исследования

Микроорганизмы, и в первую очередь бактерии, распространены в природе гораздо шире, чем другие живые существа. Благода...

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:

Невидимый орган - микрофлора человека

На рубеже ХХI века сформировалось представление о микрофлоре организма человека как о еще одном органе, покрывающим в ...

Микроорганизмы в организме человека

Ученый из Ирландии, доктор Рой Д. Слитор, утверждает, что микроорганизмы в теле человека занимают чуть ли не все место, ...

Механизм работы препаратов

Как действуют химиотерапевтические средства? Наиболее вероятным выглядит предположение, что каждое из антибактериальны...

Иммунитет:

Победа над полиомиелитом

В конце 40-х годов XX столетия американские исследователи Джон Франклин Эндерс, Томас Хакл Уэллер и Фредерик Чап-мен Р...

Детский иммунитет

Основные понятия об иммунитете Чтобы четко понимать, как улучшить состояние иммунной системы ребенка, необходимо знат...

Проблемы трансплантации

После пересадки сердца она стала на некоторое время повсеместным увлечением хирургов, но к концу 1969 года энтузиазм э...