Корейские исследователи разработали метод, позволяющий бактериям создавать полезные полимеры, используя только глюкозу. Система основана на механизме производства полигидроксиалканоатов (PHA), который бактерии используют при избытке углерода и недостатке других питательных веществ.
Ключевым элементом разработки стало открытие, что бактериальный фермент PHA-синтаза не особенно избирателен к типу молекул, включаемых в полимер. Ученые модифицировали ферменты из бактерий Clostridium и Pseudomonas, чтобы они могли соединять аминокислоты в полимерные цепи через атомы азота, а не только кислорода, как это происходит обычно.
Для работы в живых клетках пришлось вывести специальный штамм E. coli, устойчивый к токсичности одного из ферментов. Внедрив дополнительные копии генов для производства лизина и отключив ген, ответственный за синтез молочной кислоты, исследователи смогли управлять составом получаемого полимера и увеличить его выход до более 50% от массы бактерий.
Созданная система отличается гибкостью, позволяя включать в полимер широкий спектр соединений и настраивать свойства получаемого материала. Учитывая ферментативный характер формирования связей, полученные пластики почти наверняка будут биоразлагаемыми.
Однако технология имеет ограничения: невозможность полного контроля над составом полимера, необходимость очистки от клеточных компонентов и относительно медленное производство по сравнению с промышленными методами.
Несмотря на это, разработка представялет потенциал биологического производства материалов и может стать важным шагом к созданию экологичных альтернатив традиционным пластикам, особенно, если будет возможно увеличить темпы производства.
Источник новости: shazoo.ru
