Wetenschappers van de universiteiten van Kent en Bristol hebben een miniatuursteiger gebouwd in bacteriën die kunnen worden gebruikt om de cellulaire productiviteit te vergroten, met gevolgen voor de volgende generatie biobrandstofproductie.

Omdat er een groeiende behoefte is aan agrarische of hernieuwbare productie van biobrandstoffen en andere basischemicaliën om af te stappen van fossiele brandstoffen, wetenschappers hebben lang geprobeerd de interne organisatie van bacteriën te verbeteren en de efficiëntie van de cellen voor het maken van voedingsstoffen te verbeteren, farmaceutica en chemicaliën.

Het onderzoeksteam, onder leiding van professor Martin Warren aan de Kent's School of Biosciences, werken met professoren Dek Woolfson en Paul Verkade in Bristol, ontdekten dat ze nanobuisjes konden maken die een steiger in bacteriën genereerden.

Met maar liefst duizend buizen die in elke cel passen, de buisvormige steiger kan worden gebruikt om de efficiëntie van de bacteriën te verhogen om grondstoffen te maken en de basis te leggen voor een nieuw tijdperk van cellulaire eiwittechnologie.

De onderzoekers ontwierpen eiwitmoleculen en ontwikkelden technieken om E. coli in staat te stellen lange buisjes te maken met daarin een koppelstuk waaraan andere specifieke componenten kunnen worden vastgemaakt. Een productielijn van enzymen zou dan langs de buizen kunnen worden opgesteld, het genereren van efficiënte interne fabrieken voor de gecoördineerde productie van belangrijke chemicaliën.

Gebruikmakend van een vorm van moleculair klittenband om de componenten bij elkaar te houden, het team voegde een deel van het bevestigingsmiddel toe aan het buisvormende eiwit en het andere aan specifieke enzymen om aan te tonen dat de enzymen zich aan de buisjes kunnen hechten.

Door deze nieuwe technologie toe te passen op enzymen die nodig zijn voor de productie van ethanol - een belangrijke biobrandstof - konden de onderzoekers de alcoholproductie met meer dan 200% verhogen.

Deze onderzoeksraad voor biotechnologie en biologische wetenschappen (BBSRC) financierde een samenwerkingsproject tussen de Universiteit van Kent, University College London en de University of Bristol getiteld Engineered synthetische scaffolds voor het organiseren van eiwitten in het bacteriële cytoplasma is nu gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Chemische Biologie .