Ученые из Массачусетского технологического института нашли способ повысить продукцию более подходящего для современной инфраструктуры биотоплива, внеся несколько изменений в геном дрожжей. Работа опубликована в журнале Nature Biotechnology, а ее краткое содержание приводит сайт института.
Узнайте больше в полной версии ➞Исследователи задались целью увеличить содержание высокомолекулярных «больших» спиртов в той смеси, которую производят дрожжи во время ферментации. В отличие от этанола, такие спирты лучше подходят для современной инфраструктуры в качестве биотоплива и несут большее удельное количество энергии. Основным из них является изобутанол, имеющий в своей цепи четыре атома углерода.
Добиться повышения концентрации таких спиртов удалось за счет изменения локализации ферментов в клетках дрожжей. В норме соединения-предшественники изобутанола образуются сначала в митохондриях, а затем переносятся в цитоплазму, где и превращаются в спирт. Ученые решили перенести последние стадии синтеза в митохондрии, присоединив к генам соответствующих ферментов специальные метки, направляющие синтезированный белок в митохондрии.
В результате содержание изобутанола в спирте, производимом модифицированными дрожжами, увеличилось в 2,6 раза. Для более тяжелых спиртов рост был еще значительнее, в 3-5 раз. Авторы считают такой результат впечатляющим, хотя и замечают, что основным продуктом брожения модифицированных дрожжей по-прежнему является этанол.
В качестве биотоплива этанол применяется достаточно широко: еще в 2005 году его производство превысило 35 миллиардов литров. Главными его производителями стали США и Бразилия, а основным источником - сахарный тростник. В последние годы ученые сосредоточили внимание на изучении возможности применения непищевых источников сахара для брожения, так как производство этанола из тростника стало влиять на рынок продовольствия.