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向大自然学习!科学家离建立“细菌工厂”又近

01-08 天子资讯

向大自然学习!科学家离建立“细菌工厂”又近了一步

自然界中有不少能产生毒素的生物,如眼镜蛇、水母等,但这些毒素却不会伤害到生物自己。

近日,一项由伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的科学家率先开发的新技术,复制了生物体在不伤害自身的情况下产生有毒化学物质的方式。

目前,许多有用的化学物质都是从化石燃料中生产出来的,这会产生二氧化碳,并消耗自然资源。另一种方式则是由经过生物工程改造的微生物生产,但许多用这种方式生产的化学物质对微生物有毒性,这使得这种方法难以被用于大规模生产,并产生足够的效益。

这项新技术和概念的首次证明发表在《美国国家科学院院刊》上。

像植物和酵母这样的生物体有时会产生对自身有毒的化学物质,所以它们会对化学物质进行小的修改,使化学物质变得无害。

由此产生的化学物质被称为 衍生物 ,可以通过相对简单的化学反应还原为原始的有毒形式。

研究小组遵循了这一思路,利用基因工程对大肠杆菌和蓝藻细菌进行编程,使它们产生1-辛醇,这种化学物质目前用于香水中,对细菌是有毒的。

然后他们向大肠杆菌添加了一套额外的指令,这样大肠杆菌就会产生两种危害较小的1-辛醇衍生物。

研究人员说,如果将这种方法扩大到系统中,工程菌将产生无毒的1-辛醇衍生物,然后这些衍生物可以通过化学反应转化为1-辛醇,以备使用。

研究小组发现他们的系统在不影响细菌生长的情况下产生了1-辛醇。而且,与没有衍生化步骤的系统相比,该系统产生了更多的1-辛醇,他们认为这与该衍生物不仅毒性更小,而且更容易溶于周围的水或溶剂有关。

帝国理工学院生命科学系的首席研究员帕特里克 琼斯博士说: 一种更容易溶解的化学物质可能会更快地离开细胞,在那里它不太可能干扰细菌的生产和生长过程。

研究团队的后续研究将致力于建立一个完整的生产系统,探索工业化应用。

原文出处:

https://knowridge.com/2020/01/scientis-find-new-way-to-sustainably-make-chemicals/,Scientists find new way to sustainably make chemicals,作者:Imperial College London

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