科學家創造了一種藻類,產生的脂質是其野生親本的兩倍,這種物質可以加工成生物燃料。
透過使用基因編輯工具的組合,包括他們識別並關閉了限制脂質產生的基因。創造一種可以生產商業量的可持續生物燃料的藻類。
「我們專注於了解如何最大限度地提高[脂質生產]藻類的效率,同時最大限度地提高細胞中轉化為脂質的二氧化碳量,這是加工成生物柴油的成分,」該公司的首席研究員埃莫勒林(Eric Moellering)合成基因組公司告訴 ScienceAlert。
科學家一直在嘗試提出使用的概念自 20 世紀 70 年代以來,生產生質柴油已成為現實。過去,它以藻類生物燃料為基礎的新能源部門可以確保遙遠的未來運輸燃料和糧食安全。
儘管經過多年的研究,迄今為止最好的嘗試僅限於工業菌株,儘管它們具有非常高的脂質轉化率,但無法產生足夠量的脂質以使其具有商業可行性- 由於其無法生長這一事實而受到限制非常快。
「在[研究]的早期,我們提出了一個基本問題,我們能否設計一種藻類來產生更多的脂質,同時維持生長?該出版物提供了概念證明,這個問題的答案是肯定的, 」莫勒林說。
在這項新研究中,該團隊使用 CRISPR-Cas9 等編輯技術,確定了 20 種調節脂質產生的過渡因子。透過剔除其中 18 個,該團隊能夠將脂質產量比未修飾的藻類增加一倍。
但重要的是:他們能夠在不阻礙藻類生長速度的情況下做到這一點。它的增長速度與未修改的類型相同。
基因改造藻類每天每公尺產生高達 5 克的脂質,大約是野生藻類的兩倍。
另一個重要指標是總碳到脂質的轉換。這告訴我們藻類將二氧化碳轉化為脂質的效率如何。在野生的、未經修飾的藻類中,轉化率約為 20%,但在工程藻類中,它會將 40% 至 55% 的碳轉化為脂質。
值得指出的是,這項研究僅在實驗室規模進行,但研究人員之一、同樣來自合成基因組學的 Imad Ajjawi 告訴 ScienceAlert,雖然他們認為這是一個“概念證明”,但“它們代表了建立為藻類生物燃料最終商業化奠定了基礎。
如果這項研究從實驗室畢業,生物燃料生產將不再依賴甘蔗和玉米等陸地作物所生產的糖。研究關於使用農作物生物柴油的研究表明,它的成本可能非常高,而且。
這項研究是基因編輯的另一個勝利,研究人員表明,新的基因編輯工具是解決世界上一些最大問題的核心。
Ajjawi 說:“我們還開發了必要的基因組和遺傳工具,這些工具將使未來能夠取得突破,推動這一領域的發展。”
該研究發表於自然生物科技。