Кишечную палочку «научили» производить биоразлагаемый пластик

Генетически модифицированные бактерии синтезируют полезные полимеры из обычной глюкозы. Метод может стать экологически безопасной альтернативой традиционным нефтехимическим процессам.

Южнокорейские биоинженеры создали генетически модифицированный штамм кишечной палочки (E. coli), способный производить биоразлагаемые полимеры на основе аминокислот. Предложенный метод может сделать пластик более экологичным как в процессе производства, так и при утилизации.

Традиционное производство пластика имеет две серьезные проблемы: зависимость от ископаемого топлива и длительный период разложения готовых изделий. Бактериальная система решает обе проблемы одновременно, используя возобновляемые ресурсы и создавая биоразлагаемые материалы.

Биоинженеры использовали естественную бактериальную систему хранения энергии — полигидроксиалканоаты. Бактерии кишечной палочки синтезируют эти полимеры при избытке углерода и недостатке других питательных веществ. Ученые модифицировали эту систему для включения нужных аминокислот в полимерную цепь.

Ученые ввели бактериям копии генов, необходимых для производства конкретных аминокислот, что увеличило выход полимера. Экспериментируя с различными ферментами, они подобрали ферменты, стимулирующие производство полимеров, по свойствам напоминающих различные виды пластика.

Эксперименты показали, что бактерии могут создавать полимеры с различными свойствами, изменяя состав аминокислот и других компонентов. Исследователи продемонстрировали возможность производства смесей различных мономеров и значительно увеличили выход полимера, добавив в штамм E. coli дополнительные ферменты.

В качестве доказательства концепции ученые произвели поли(эстерамид) в большом биореакторе, продемонстрировав, что процесс можно легко масштабировать. Они также протестировали физические, термические и механические свойства полимера, показав, что они сопоставимы со свойствами полиэтилена высокой плотности.

Несмотря на впечатляющие результаты, технология имеет свои ограничения. Состав полимера нельзя полностью контролировать — фермент может включать случайные соединения из метаболизма клетки. Также существуют проблемы очистки полимера от других компонентов клетки и относительно низкая скорость производства по сравнению с промышленными методами.

Исследователи продолжат совершенствовать технологию, чтобы в перспективе заменить глобальное производство пластика из нефтехимических полимеров на более экологичные аналоги.


Читать далее:

Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу

Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе

Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды

Иллюстрация на обложке: Изображение от kjpargeter на Freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Китайские ученые превратили мох в губку, которая впитывает нефть
Наука
Университет Иннополис запускает бесплатные экскурсии в Центр робототехники
Иннополис
Интерактивная карта клетки человека раскрывает тайны детского рака костей
Наука
«Уэбб» раскрыл детали космической катастрофы: как звезда поглотила планету
Космос
Российский госсектор потратил 2,4 млрд рублей за год на оборудование для ИИ
Новости
Китайская компания анонсировала первый матч по боксу между роботами
Новости
Эта черная дыра «проснулась» настолько голодной, что нарушила все модели ученых
Космос
Мошенники начали использовать схему с домофоном, чтобы красть деньги с банковских карт
Новости
Галактика-соседка Млечного Пути начинает разрушаться: что происходит
Космос
Россиян поздравили с Днем космонавтики прямо с МКС
Космос
Разработаны «бактерии-шпионы»: они посылают сигнал, заметный с высоты
Наука
Ученые разработали «плащ-невидимку» для нейронов для лечения Паркинсона
Наука
В России разработали проект строительства атомной электростанции на Луне
Космос
Пробуждение гиганта: яркие вспышки наблюдали у проснувшейся черной дыры
Космос
В ИТМО придумали, как «продлить жизнь» ракового белка для тестирования лекарств
Наука
Создана карта полумиллиарда нейронных связей, которые позволяют мышам видеть
Наука
Ученые из Яндекса и MIT придумали, как запускать LLM на ноутбуках и смартфонах
Новости
Облачную платформу для квантовых вычислений создали в Университете Иннополис
Новости
Эйнштейн ошибся: возможно, пространства-времени вообще не существует
Космос
Тестовый снимок «Гершель» показал скрытые галактики во Вселенной
Космос