Биотопливо из необработанной биомассы стало почти реальностью

Единственное (правда, весьма серьёзное) препятствие на пути использования лигноцеллюлозы (а это различные злаковые — к примеру, просо) для производства биотоплива — её естественная стойкость. Эту биомассу не так-то просто подвергнуть контролируемому разложению.

Руководитель исследования Джанет Уэстфелинг (фото University of Georgia).

Исследование, проведённое под руководством Джанет Уэстфелинг в Университете Джорджии (США), позволило создать генетический метод манипуляции группами организмов (Caldicellulosiruptor), которые способны перерабатывать «неподготовленную» (сырую) биомассу при температурах выше 70 ˚C.

Возможность модификации микроорганизмов — первый необходимый шаг в современном промышленном ферментировании для получения конечного продукта. Рассматриваемое исследование позволило объединить природный дар микроорганизма перерабатывать возобновляемый растительный материал со способностью производить при этом то, что требуется людям. Учёные представили методы ДНК-трансформации для группы анаэробных бактерий Caldicellulosiruptor, проводящих утилизацию сырой биомассы. Для преодоления защитного механизма, который бактерии используют для предотвращения вторжения вирусов, был применён неизвестный ранее фермент метилтрасфераза, осуществляющий трансфер метильной группы от донора к акцептору. Именно метилирование ДНК дало возможность беспрепятственно проводить с ней любые дальнейшие модификации.

Тут важно отметить, что, несмотря на выдающиеся природные способности микроорганизма к переработке целлюлозной биомассы, его применение не имело никакого смысла, так как продуктом оказывалось совсем не то, что было нужно. То есть микроорганизм нуждался в генетической подстройке, многочисленные предыдущие попытки которой проваливались. Как теперь ясно, без предварительного метилирования Caldicellulosiruptor проводил незамедлительную деградацию молекул ДНК, модифицированных под нужды человека, сохраняя тем самым свою природную аутентичность.

Подробности этого важного открытия и разработанного на его основе метода представлены в веб-издании PLoS ONE.

Итак, микроб Caldicellulosiruptor превращён в удобную генетическую платформу для эффективной конверсии лигноцеллюлозной биомассы в топливо. Будем с интересом следить, чем всё это закончится.

Подготовлено по материалам Университета Джорджии.