|
Одноклеточные водоросли могут превращать бумагу в биотопливо
|
|
|
|
МОСКВА, 20 ноя — РИА Новости. Одноклеточная водоросль Chlamydomonas reinhardtii при недостатке углекислого газа выделяет особый фермент — эндоглюканазу, который можно использовать для превращения целлюлозы в бумаге в биотопливо, заявляют немецкие биологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
|
|
|
|
На сегодняшний день биологи вывели несколько штаммов кишечной палочки и других бактерий, способных превращать растительное сырье или другую органику в биотопливо. Во многих случаях исследователи добивались успеха, однако в подавляющем числе случаев эффективность таких бактериальных "мануфактур" намного ниже минимально допустимых значений для их коммерческого применения.
|
|
|
Группа ученых под руководством Олафа Крузе (Olaf Kruse) из университета города Билефельд (Германия) обратила свое внимание на другого обитателя микромира — водоросль Chlamydomonas reinhardtii, которая считается своеобразным аналогом мышей или мушек-дрозофил среди представителей морской флоры.
|
|
|
|
Авторы статьи обратили свое внимание на то, что эта водоросль умеет выживать при недостатке света или углекислого газа в воде, переключаясь на другие источники пищи, в том числе и углеводы. "Всеядность" Chlamydomonas reinhardtii объясняется тем, что этот представитель морской флоры мало изменился с момента разделения предков растений и животных и его геном до сих пор содержит в себе гены, необходимые для захвата и расщепления "чужой" органики.
|
|
|
|
Крузе и его коллеги проверили, нельзя ли приспособить эту особенность Сhlamydomonas reinhardtii для производства биотоплива. Для этого ученые изучили геном водоросли и проследили, какие вещества она выделяет в окружающую среду при недостатке углекислоты.
|
|
|
|
Анализ генома показал, что ДНК Chlamydomonas reinhardtii содержит в себе гены, отвечающие за синтез ферментов из семейства эндоглюканаз. Как объясняют ученые, подобные вещества используются бактериями и другими микроорганизмами для разложения целлюлозы и других сложных углеводородных полимеров.
|
|
|
|
Биологи предположили, что данные гены необходимы водоросли для выживания в тех условиях, когда фотосинтез не возможен, а в окружающей среде присутствует целлюлоза или другие углеводороды. Они проверили эту гипотезу, добавив в питательную жидкость с Chlamydomonas reinhardtii небольшое количество "растворимой" целлюлозы и проследив за реакцией водорослей.
|
|
|
|
Как и ожидали ученые, Chlamydomonas reinhardtii успешно расщепляли целлюлозу, выделяя в окружающую среду молекулы ферментов CrCel9B и CrCel9C. Оба этих вещества относятся к семейству эндоглюканаз — белковых молекул, способных расщеплять цепочки целлюлозы на "удобоваримые" фрагменты.
|
|
|
|
По всей видимости, водоросли используют продукты разложения целлюлозы в качестве источника пищи — колонии Сhlamydomonas reinhardtii, в питательный раствор которых регулярно добавляли целлюлозу, росли заметно быстрее, чем обычные культуры этих организмов.
|
|
|
|
Авторы статьи полагают, что Сhlamydomonas reinhardtii можно использовать для первичной обработки целлюлозы в цикле производства биотоплива. Как отмечают биологи, геном водоросли можно модифицировать таким образом, что она будет использовать энергию Солнца для производства молекул ферментов, что сократит "расходы" сырья на поддержание их популяции.
|
|
|
|
http://ria.ru/science/20121120/911511487.html
|
