Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

For å finne nye biodrivstoff enzymer, kan det ta en mikrobiell landsby

Anonim

En ny studie ledet av forskere ved Department of Energy Joint BioEnergy Institute (JBEI), basert på Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), demonstrerer betydningen av mikrobielle samfunn som en kilde til stabile enzymer som kan brukes til å konvertere planter til biodrivstoff .

annonse


Studien, nylig publisert i tidsskriftet Nature Microbiology, rapporterer om oppdagelsen av nye typer cellulaser, enzymer som bidrar til å bryte ned planter til ingredienser som kan brukes til å lage biodrivstoff og bioprodukter. Cellulasene ble dyrket fra en mikrobiom. Bruke et mikrobielt samfunn springer fra tilnærmingen som vanligvis tas i bruk av isolerte organismer for å oppnå enzymer.

Forskerne studerte først den mikrobielle menagerien til stede i noen kopper kommunal kompost. Metagenomanalyse ved mikrobiomens DOE Joint Genome Institute (JGI) bidro til å avdekke at 70 prosent av den enzymatiske aktiviteten stammer fra cellulaser produsert av en gruppe uønskede bakterier i komposten. De fant at enzymer enkelt brøt ned cellulosen i plantebiomasse i glukose ved temperaturer opp til 80 grader Celsius.

"Her dyrker vi et helt fellesskap av mikrober for å få tilgang til enzymer som vi ikke kunne få fra isolater, " sa studiets hovedforsker Steve Singer, seniorforsker i Berkeley Labs Biological Systems and Engineering Division og direktør for Microbial and Enzyme Discovery på JBEI . "Noen mikrober er vanskelige å kultivere i en lab. Vi dyrker mikrober som bor i samfunn, da de forekommer i naturen, noe som gjør at vi kan se ting vi ikke ser når de er isolerte. Dette åpner muligheten til å oppdage nye typer enzymer som bare produseres av mikrober i samfunn. "

Den bakterielle befolkningen, Candidatus Reconcilibacillus cellulovorans, ga cellulaser som ble arrangert i bemerkelsesverdig robuste karbohydrat-proteinkomplekser, en struktur som aldri var observert i isolater. Stabiliteten til de nye cellulase-kompleksene gjør dem attraktive for bruksområder i biodrivstoffproduksjon, sa studierektorene.

"De enzymer vedvarer, selv etter en nedgang i bakteriell overflod, " sa Singer, som sammenlignet mikrobial samfunnet med surdeig forretter gjæret fra vill gjær og vennlige bakterier. "Vi holdt den mikrobielle samfunnet dyrking går i mer enn tre år i laboratoriet."

Denne stabiliteten er en viktig fordel i forhold til andre cellulaser som nedbryter raskere ved høy temperatur, sa forskerne.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Sebastian Kolinko, Yu-Wei Wu, Firehiwot Tachea, Evelyn Denzel, Jennifer Hiras, Raphael Gabriel, Nora Bäcker, Leanne Jade G. Chan, Stephanie A. Eichorst, Dario Frey, Qiushi Chen, Parastoo Azadi, Paul D. Adams, Todd R Be, Deepti Tanjore, Christopher J. Petzold, John M. Gladden, Blake A. Simmons, Steven W. Singer. En bakteriell pioner produserer cellulase-komplekser som vedvarer gjennom fellesskapets suksess . Naturmikrobiologi, 2017; DOI: 10, 1038 / s41564-017-0052-z