写于 2017-05-07 03:06:14| 金沙平台| 总汇

通过改变使大肠杆菌产生脂肪酸的代谢途径,Wyss研究所的研究人员设计了一种生产汽油类生物燃料的新方法

信用:Wyss研究所,哈佛大学Wyss研究所科学家的一项新研究详细介绍了工程细菌可以制造高辛烷值生物燃料的关键前体哈佛大学Wyss生物启发工程研究所和系统系的科学家们,新的工程菌生产线可以量身定制高辛烷值生物燃料的关键前体,有朝一日可以替代汽油哈佛医学院的生物学报告在6月24日在线版的“美国国家科学院院刊”上报道了同样的产品线也可以生产药物,生物塑料,除草剂,洗涤剂等前体“我们能够对细胞进行编程的重要贡献制造特定的燃料前体,“Pamela Silver博士,Wyss Institute核心教员,教授o f哈佛医学院的系统生物学,研究的高级作者汽车和其他车辆需要新的生物燃料市场上最受欢迎的生物燃料乙醇只能提供汽油能量的三分之二,而含乙醇的燃料也会腐蚀用于运输和储存汽油的管道,储罐和其他基础设施同时,燃烧汽油本身会向大气中添加大量二氧化碳,并依赖于世界上不断减少的石油供应然而,当内部燃烧时,汽油比现有的生物燃料产生的能量更多燃烧发动机,并且在德克萨斯州的热浪到北达科他州的冷气温度范围内保持液态

此外,全球有数亿辆汽车可以在其上运行Silver和她的团队正在寻找新的方法来生产类似汽油的生物燃料

储存在加油站并用于为我们已经拥有的汽车提供燃料为了开发这些汽车,他们征集了标志性的实验室细菌大肠杆菌来帮助制造汽油前体被称为脂肪酸的能量分子包含含有氢原子的碳原子链,可以很容易地转化为燃料

具体来说,他们关注的是中链脂肪酸 - 链长在4到12个碳之间的脂肪酸,脂肪酸含量较短链条不能储存足够的能量来制造好的燃料而且它们容易蒸发,而链条长于12碳的链条则太蜡状但是中等长度的脂肪酸恰好被转化为能量包装的液体燃料

内燃机今天的炼油厂用原油生产中链长度的化合物但是“不是使用石油产品,你可以让微生物或其他生物为你做这些,”Silver说要做到这一点,Joe Torella,博士,和Silver的实验室的哈佛医学院系统生物学研究生Tyler Ford以及论文的主要共同作者调整了产生脂肪酸的大肠杆菌代谢途径ids特别是,它们大量生产了一种叫做辛酸的八碳脂肪酸,可以转化为辛烷值

在这条途径中,来自细菌所吃的糖的碳,像河流一样流过这条路径,随着它向下流动而变长,它作为长链脂肪酸退出Torella和福特首先部分拦截了河流并使用阻止酶延长脂肪酸链的药物建造了灌溉沟渠这导致中链脂肪酸汇集在大坝后面,同时仍然允许河流流过细菌来构建它们的膜并保持活力这种策略增加了辛酸产量,但药物过于昂贵,不能扩大规模因此,科学家尝试了第二种可以扩大规模的策略更容易他们让细胞长大,然后用遗传技巧拦截河流他们还通过基因改变第二种酶,通常建立长链脂肪酸,使脂肪酸延伸到e这些双管齐下的策略加上一些其他的基因压区和褶皱以防止河流以其他方式转移 - 给科学家们提供了最高产量的辛酸盐,但据报道“我们发现如果我们停止河流 - 如果我们减缓脂肪酸的延长 - 我们鼓励生产中链脂肪酸,“Torella说:”可持续性是我们今天面临的最大问题之一,开发有效的生物燃料替代汽油是该领域的一项重大挑战,“Don说

Ingber,MD,博士,Wyss研究所创始董事“利用巧妙的合成生物学策略来设计微生物,使他们能够产生辛烷值,Pam的团队迈出了迈出巨大的一步,迎接这一挑战”接下来,科学家计划设计大肠杆菌转化辛酸和其他脂肪酸转化为醇类,潜在的燃料分子本身,以及远离辛烷值的一个化学步骤这项工作由能源部的高级研究项目机构 - 能源(ARPA-E),国家科学基金会和Wyss研究所资助生物学启发工程除了Silver,Torella和Ford之外,研究团队还包括Silver Kim团队的学生Scott Kim和Amanda Chen,以及Wyss Institute出版物高级职员科学家Jeffrey Way博士:Joseph P Torella等人al,“通过动态控制脂肪酸延长来定制脂肪酸合成”,PNAS,2013年6月24日; doi:101073 / pnas1307129110消息来源:Wyss Institute图片:哈佛大学Wyss研究所