Bakterieudvikling markerer en ny æra inden for cellulært design

Forskere ved universiteterne i Kent og Bristol har bygget et miniaturestillads inde i bakterier, der kan bruges til at styrke cellulær produktivitet, med konsekvenser for næste generation af biobrændstofproduktion.

Fordi der er et stigende behov for landbrugs- eller vedvarende produktion af biobrændstoffer og andre råvarekemikalier for at bevæge sig væk fra fossile brændstoffer, videnskabsmænd har længe søgt at forbedre den interne organisering af bakterier og forbedre effektiviteten af ​​cellerne til fremstilling af næringsstoffer, lægemidler og kemikalier.

Forskerholdet, ledet af professor Martin Warren ved Kent's School of Biosciences, arbejder med professorerne Dek Woolfson og Paul Verkade i Bristol, fandt ud af, at de kunne lave nanorør, der genererede et stillads inde i bakterier.

Med så mange som tusinde rør, der passer ind i hver celle, det rørformede stillads kan bruges til at øge bakteriernes effektivitet til at fremstille råvarer og danne grundlaget for en ny æra af cellulær proteinteknologi.

Forskerne designede proteinmolekyler og udviklede teknikker, der gør det muligt for E. coli at lave lange rør, der indeholder en koblingsenhed, som andre specifikke komponenter kan fastgøres til. En produktionslinje af enzymer kunne så arrangeres langs rørene, skabe effektive interne fabrikker til koordineret produktion af vigtige kemikalier.

Udnyttelse af en form for molekylær velcro for at holde komponenterne sammen, holdet tilføjede den ene del af fasteneren til det rørdannende protein og den anden til specifikke enzymer for at vise, at enzymerne kan binde sig til rørene.

Ved at anvende denne nye teknologi på enzymer, der kræves til fremstilling af ethanol - et vigtigt biobrændstof - var forskerne i stand til at øge alkoholproduktionen med over 200%.

Dette Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) finansierede et samarbejdsprojekt mellem University of Kent, University College London og University of Bristol med titlen Engineered syntetiske stilladser til organisering af proteiner i det bakterielle cytoplasma er nu offentliggjort i tidsskriftet Naturens kemiske biologi .