De massaproductie van biobrandstoffen zou de sleutel kunnen zijn tot groenere, meer milieuvriendelijke energie, transport- en productopties. Wetenschappers hebben eerder metabole routes van microben ontwikkeld, waardoor ze kleine biobrandstoffabrieken worden. Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek van een ingenieur aan de Washington University in St. Louis verfijnt het proces verder, de beste stukjes van verschillende bacteriën samenvoegen om een ​​nieuw biobrandstofproduct te synthetiseren dat beter past bij de huidige motoren dan eerder geproduceerde biobrandstoffen.

"Mijn lab is geïnteresseerd in het ontwikkelen van microbiële biosynthetische processen om biobrandstoffen te maken, Chemicaliën, en materialen met op maat gemaakte structuren en eigenschappen, " zei Fuzhong Zhang, universitair hoofddocent aan de School of Engineering &Applied Science. "Eerder, we hebben E.coli ontwikkeld om een ​​voorloperverbinding te produceren die leidt tot de productie van geavanceerde biobrandstoffen. In dit werk, we hebben de volgende stap gezet in de richting van de daadwerkelijke productie."

Zhang's onderzoek richt zich op het ontwerpen van metabole routes die, wanneer geoptimaliseerd, laat de bacteriën fungeren als een biobrandstofgenerator. In zijn laatste bevindingen, onlangs gepubliceerd in Biotechnologie voor biobrandstoffen , Het laboratorium van Zhang gebruikte de beste stukjes van verschillende andere soorten, waaronder een bekende ziekteverwekker, om E.coli in staat te stellen vertakte, vetalcohol met lange ketens (BLFL), een stof die kan worden gebruikt als vorstbestendig, vloeibare biobrandstof.

"We hebben een synthetische metabolische route ontworpen en gebouwd in de snelgroeiende E.coli door genen van andere soorten te introduceren, waaronder Staphylococus aureus, cyanobacteriën en bodembacteriën, " zei Zhang. "Door CRISPR te gebruiken, we hebben genen van verschillende soorten met gunstige eigenschappen opgenomen in de vetzuurroute van E.coli."

Zhang en zijn team stelden vast dat stafylokok bijzonder nuttig was om een ​​veelvoorkomend probleem bij de productie van biobrandstof op te lossen:de virulente ziekteverwekker was in staat om vertakkingen in zijn lipide op te nemen. Deze vertakkingsstructuren verlagen de smelttemperatuur van lipiden drastisch en transformeren vetalcohol met lange ketens van een wasachtige substantie in een vloeistof die bij koud weer beter als brandstof kan worden gebruikt.

Het integreren van de genen van de verschillende soorten in E.coli leverde ook een ander resultaat op:E.coli kan zelf geen vertakt lipide produceren, maar met de gemanipuleerde metabolische route, 75 procent van de door E. coli geproduceerde biobrandstoffen is vertakt.

Zhang zegt dat de volgende stap het verplaatsen van de gemanipuleerde metabolische route naar een meer industrieel relevante microbiële gastheer is. Zijn lab werkt momenteel samen met andere labs van de Washington University om dit doel te bereiken.