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Nature Com:细菌也许是解决可持续能源问题的关键

摘要 : 芬兰土尔库大学的研究人员通过基因工程改造,微生物已首次能够用来生产可再生的丙烷。丙烷是液化石油气(LPG)的一个主要成分,现有一个存在很多不同应用的全球市场。相关文章发表于2014年9月2日的《Nature Communications》杂志上。

全球燃料供应短缺,目前人们的主要焦点集中在经济上具有可持续性的替代品上。丙烷被认为是一种可行的生物燃料,因为它比氢、甲烷或丁醇等其他一些燃料替代品更容易分离和作为一种液体来存储。

Patrik Jones及同事首次证明,大肠杆菌何以能够在实验室中以工程方式被加以改造,产生这种化石燃料的一个合成路径。研究人员对大肠杆菌的脂肪酸路径进行操纵,并用该生物自己的机构来以一种可再生的方式生成丙烷。虽然最初产率低,但该小组能够识别和添加必要的生物化学成分以助推该生物合成反应,从而使得一个特定的大肠杆菌菌种能够合成相当大数量的丙烷。

重要的是,这一丙烷生成路径能在有氧存在的情况下操作,这为该系统对蓝细菌(由太阳能提供动力、营养需求极少的一个细菌类型)的应用开辟了道路。

原文摘要:

An engineered pathway for the biosynthesis of renewable ​propane

Pauli Kallio, András Pásztor, Kati Thiel, M. Kalim Akhtar & Patrik R. Jones

The deployment of next-generation renewable biofuels can be enhanced by improving their compatibility with the current infrastructure for transportation, storage and utilization. ​Propane, the bulk component of liquid petroleum gas, is an appealing target as it already has a global market. In addition, it is a gas under standard conditions, but can easily be liquefied. This allows the fuel to immediately separate from the biocatalytic process after synthesis, yet does not preclude energy-dense storage as a liquid. Here we report, for the first time, a synthetic metabolic pathway for producing renewable ​propane. The pathway is based on a thioesterase specific for butyryl-acyl carrier protein (ACP), which allows native fatty acid biosynthesis of the Escherichia coli host to be redirected towards a synthetic alkane pathway. ​Propane biosynthesis is markedly stimulated by the introduction of an electron-donating module, optimizing the balance of ​O2 supply and removal of native aldehyde reductases.

来源: Nature Communications 浏览次数:121

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