據(jù)物理學家組織網(wǎng)1月8日(北京時間)報道,,最近,美國加州大學戴維斯分校的化學家通過基因工程對藍藻進行了改造,,使其能生產出丁二醇,,這是一種用于制造燃料和塑料的前化學品,也是生產生物化工原料以替代化石燃料的第一步,。相關論文發(fā)表在1月7日的美國《國家科學院學報》上,。
論文領導作者、加州大學戴維斯分?;瘜W副教授渥美翔太(音譯)說:“大部分化學原材料都是來自石油和天然氣,我們需要其他資源,。”美國能源部已經(jīng)定下目標,,到2025年要有1/4的工業(yè)化學品由生物過程產生。
生物反應都會形成碳—碳鍵,,以二氧化碳為原料,,利用陽光供給能量來反應,這就是光合作用,。藍藻以這種方式在地球上已經(jīng)生存了30多億年,。用藍藻來生產化學品有很多好處,比如不與人類爭奪糧食,,克服了用玉米生產乙醇的缺點,。但要用藍藻作為化學原料也面臨一個難題,就是產量太低不易轉化,。
研究小組利用網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)了幾種酶,,恰好能執(zhí)行他們正在尋找的化學反應。他們將能合成這些酶的DNA(脫氧核糖核酸)引入了藍藻細胞,,隨后逐步地構建出了一條“三步驟”的反應路徑,,能使藍藻將二氧化碳轉化為2,3丁二醇,這是一種用于制造涂料、溶劑,、塑料和燃料的化學品,。
渥美翔太說,由于這些酶在不同生物體內可能有不同的工作方式,。在實驗測試之前,,無法預測化學路徑的運行情況。經(jīng)過3個星期的生長后,,每升這種藍藻的培養(yǎng)介質能產出2.4克2,3丁二醇——這是迄今將藍藻用于化學生產所達到的最高產量,,對商業(yè)開發(fā)而言也很有潛力。
渥美翔太的實驗室正在與日本化學制造商旭化成公司合作,,希望能繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng),,進一步提高產量,并對其他產品進行實驗,,同時探索該技術的放大途徑,。(生物谷Bioon.com)