با دستکاری استرین باکتری، محققان اورگانیسمی ایجاد کردند که قادر است به جای منبع مواد قندی، از دی‌اکسیدکربن تغذیه کند.
دستکاری استرین باکتری برای حذف دی‌اکسیدکربن از هوا
حذف دی‌اکسیدکربن از اتمسفر یکی از دغدغه‌های دانشمندان در سراسر جهان است. به تازگی محققان باکتری ایکولایی را سنتز کردند که می‌تواند به جای ترکیبات آلی، دی‌اکسیدکربن مصرف کند. این دستاورد محققان گامی بزرگ در حوزه زیست‌شناسی سنتزی بوده که می‌تواند تاثیر شگرفی در محیط‌زیست بگذارد. نتایج این پروژه در نشریه Cell به چاپ رسیده است.
رون میلو، از محققان موسسه وایزمن می‌گوید: «هدف اصلی ما ایجاد یک پلتفورم علمی بود که بتوان به سادگی از آن برای حذف دی‌اکسیدکربن استفاده کرد و با این کار محصولاتی نظیر سوخت یا مواد غذایی تولید کرد. استفاده از ایکولای سنتز شده برای حذف کربن محور کار این پروژه بوده و گامی اساسی به‌منظور ارائه این پلتفورم است.»
شموئل گلایزر، از محققان این پروژه می‌گوید: «از دیدگاه علمی، می‌خواهیم ببینیم که آیا تولید باکتری که به قندها وابسته نباشد، امکان‌پذیر است. علاوه‌بر آزمایش‌های امکان‌سنجی، ما قصد داشتیم بدانیم که با توجه به تغییراتی که در طرح DNA باکتری ایجاد می‌شود، این باکتری چقدر باید بتواند با شرایط موجود منطبق شود.»
این گروه با استفاده از تبدیل متابولیکی و تکامل آزمایشگاهی، اقدام به تغییر باکتری ایکولا کردند و استرین مهندسی شده‌ای را در آن قرار دادند که بتواند از دی‌اکسیدکربن تغذیه کند. در این مسیر، دانشمندان آنزیم‌های مرکزی باکتری را که در رشد هتروتروفیک دخیل بودند، غیرفعال کردند و باکتری‌ها را برای رشد به مسیرهای اتوتروفیک سوق دادند.
پس از طراحی و تولید این باکتری جدید، آن‌ها با استفاده از برچسب‌زنی ایزتوپی، به بررسی مسیر چرخه تغذیه این باکتری پرداختند و دریافتند که این باکتری به جای زایولز، منبع آلی غذا برای باکتری، از دی‌اکسیدکربن استفاده می‌کند.
میلو می‌گوید: «برای این که رویکرد تکامل آزمایشگاهی موفق باشد ما باید راهی پیدا می‌کردیم تا تغییر دلخواه را در رفتار سلول ایجاد کنیم و در نهایت مزیت موردنظر را در باکتری به‌وجود آوریم. این کار سختی بود و نیاز به تفکر و طراحی هوشمندانه‌ای داشت.»
با استفاده از یازده جهش در توالی‌های ژنوم، تغییر موردنظر در ساختار باکتری به‌وجود آمد.
