Mere effektiv udnyttelse af råmaterialer ved hjælp af molekylære transportbånd

I øjeblikket, fremstilling af produkter såsom brændstoffer, syntetiske materialer eller lægemidler fra vedvarende råmaterialer mangler effektivitet, fordi mikroorganismerne behandler råvarerne meget langsomt og genererer mange uønskede biprodukter. Det er nu lykkedes bioteknologer ved Goethe Universitet Frankfurt at optimere sukkerudnyttelsen i bagegær.

Mikroorganismer som bagegær kan sammenlignes med miniaturefabrikker:Råvarerne (generelt sukker) ledes gennem porte (transportproteiner) og omdannes i en flertrinsproces ved hjælp af enzymer. Mikrober producerer teknologisk ønskværdige produkter, mens også mange biprodukter. Det skyldes, at forskellige enzymer konkurrerer om sukker, så der dannes forskellige byggesten, der er vigtige for cellens overlevelse.

Det er nu lykkedes Thomas Thomik og Dr. Mislav Oreb fra Institut for Molekylær Biovidenskab ved Goethe Universitetet i Frankfurt at kanalisere metabolismen af ​​bagegær på en sådan måde, at sukker kan bruges mere produktivt. I det seneste nummer af det anerkendte videnskabelige tidsskrift Naturens kemiske biologi , forskerne præsenterer en ny mekanisme, hvorved råvarerne leveres direkte til de ønskede enzymer med transportproteiner.

Mislav Oreb forklarer princippet:"Vi har bygget et stilladsprotein, der binder sig til transportproteinet og derefter fungerer som dockingstation for de ønskede enzymer. Genkendelseskoder i enzymerne gør dem i stand til at docke. Resultatet er en ophobning af de ønskede enzymer. nær transportøren. På denne måde cellen kan behandle råmaterialet som på et transportbånd, uden at de konkurrerende enzymer har en chance for at omdanne det."

I deres undersøgelse, bioteknologerne viser, at sukkerxylosen omdannes til ethanol af sådanne "molekylære transportbånd" (transportmetaboloner) mere effektivt ved at minimere produktionen af ​​det uønskede biprodukt xylitol.

"Det underliggende princip kunne bruges til at fremstille et hvilket som helst produkt af sukker, såsom biobrændstoffer, syntetiske materialer eller lægemidler. Konceptet har potentiale til at gøre bioteknologiske processer mere økologiske og økonomisk bæredygtige, da effektiv sukkerudnyttelse er et grundlæggende krav herfor, " siger Mislav Oreb.