Микроорганизмы:

Стрептококк

News image

Стрептококк (лат. Streptococcus) — род шаровидных или овоидных аспорогенных грамположительных хемоорганотрофных факуль...

Термофильные стрептококки

News image

К ним относятся Streptococcus thermophilus. Термофильные стрептококки по сравнению с мезофильными лучше развиваются пр...

Основы вирусологии:

Вирусы гепатита а, в и с

Этиология. Термин «вирусный гепатит» объединяет две болезни: инфекционный гепатит (болезнь Боткина) — гепатит А и сыво...

Основные виды гельминтов, вызывающих заболевания у человека

Гельминтозы — заболевания, вызываемые поселившимися в организме человека паразитическими червями — гельминтами и их ли...

Цитомегаповирусная инфекция

Несмотря на то, что прошло более столетия после первого описания цитомегалии и треть века после открытия цито-мегалови...

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:

ДДТ

Проблема развития устойчивости возникла и в борь­бе человека с врагами, более крупными по размеру, чем бакте­рии, - на...

Биохимия: липиды

Липиды являются органическими веществами, которые характерны для всех живых на земле организмов, они не растворимы в вод...

Что у нас внутри

Кодирующие последовательности 16S РНК с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) извлекали непосредственно из «окружа...

Иммунитет:

Антигистамины

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

Уникальный препарат Трансфер фактор

Препарат Трансфер фактор является, поистине, лучшим иммуностимулятором, который был разработан за последние десятилети...

Результат борьбы

Миллионы лет борьбы между нами и микробами дали нам сложнейшую иммунную систему. Самое главное в защите против вирусов...