葡萄藻中的酶有助從植物中提取燃料

国产v亚洲v天堂a美國德州農工大學的科學家們在研究綠色微藻——布朗葡萄藻過程中發現了壹種能夠產生碳氫化合物的酶,利用這種酶可實現從植物中提取燃料。該研究發表在最新壹期的《自然—通訊》雜誌上。

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布朗葡萄藻可產生大量的液態碳氫化合物,用於生產汽油、煤油和柴油。目前在地下儲藏的石油大多也是由這些海藻產生的。

葡萄藻在世界分布十分廣泛,無論海洋、池塘、湖泊,還是高山、沙漠,均可以發現它們的蹤影,但其最大問題是生長極為緩慢。在自然狀態下,無法依靠其獲取具有經濟意義的生物質能燃料。壹個葡萄藻細胞變成兩個細胞大約需要壹個星期,而生長較快的藻類6個小時就可以翻番。研究人員試圖利用基因技術改造葡萄藻,使其可像其他藻類壹樣能夠快速生長,或像陸地植物壹樣可以大量種植,這樣才可以利用其生產燃料。

研究人員首先對哪些基因能夠生產燃料進行了研究,並發現由LOS基因編碼的合成酶,能夠啟動油料的生產。他們確定布朗葡萄藻的LOS酶可以生產數種不同的碳氫化合物。該酶可以利用三種不同的分子作為基質, 並且可以將這些分子組合在壹起。如將兩個20碳基質合成出40碳分子;將兩個15碳基質分子合成出30碳的分子;15碳基質分子與20碳基質分子合成35碳的分子。LOS酶的這壹特性十分重要,因為大多數與LOS酶相類似的酶只能利用15碳基質分子。而對於燃料來說,碳數越高越好。

研究人員確定了幾乎所有與碳氫化合物生產相關的活性基因序列,經過生物信息學分析後,精確找到了壹個啟動碳氫化合物生物合成的基因。但了解這些基因後,他們還須找到合適的宿主,來優化這些基因表達,以便利用其來產生更多油料,而這還需要大量的基礎研究。通過對基因組進行挖掘,並對相關的酶進行研究,可廣泛將之應用於醫療、農業、化工或生物燃料的生產。

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