Prijavi se z GoogleID

» »

Raziskan bakterijski encim za razgradnjo lesa

Raziskan bakterijski encim za razgradnjo lesa

PhysOrg.com - Znanstveniki z Univerze v Warwicku so v bakteriji Rhodococcus jostii RHA1 našli gena za encima iz skupine peroksidaz Dyp, označena kot DypA in DypB, ki omogočata razgrajevanje lignina. Podrobno so analizirali DypB, za katerega so odkrili, da ima pomembno funkcijo pri razgradnji lignina. Ko so pripravili mutantski sev bakterij ΔdypB (to pomeni, da imajo delecijo gena DypB), je bila izražena aktivnost razgradnje lignina bistveno manjša. Nadalje so ugotovili, da uporablja encim kot kofaktor dvovalentne manganove ione. Izolirani rekombinantni protein DypB je sam po sebi kazal aktivnost pri razgradnji modelnega β-aril eter lignina, kar pomeni, da ima ključno vlogo pri njegovi razgradnji. Zmore oksidirati tako polimerni lignin kot modelno spojino.

Lignin je polimerna spojina, ki predstavlja med 20 in 30 odstotki suhe mase lesa. Zagotavlja trdnost lesa ter je eden izmed najbolj razširjenih biopolimerov na Zemlji. Lignin je eden izmed najbolj žilavih polimerov, tako da na primer predstavlja glavni problem pri proizvodnji papirja, ko ga je treba razgraditi in ločiti od celuloze. Redka živa bitja imajo encime, ki so sposobni razgrajevati lignin. Doslej so poznali nekaj gliv in bakterij s to zmožnostjo. To je tudi razlog, da je mrtev les obstojen.

Sposobnost razgrajevanja lignina je pomembna pri proizvodnji biogoriv, saj bo omogočila proizvodnjo tudi iz delov rastlin, ki so se doslej zavrgli. Če bi uspeli učinkovito razgraditi lignin z nizkimi stroški, bi lahko tudi iz teh delov izolirali potrebne sladkorje za biogoriva. V končni fazi bi to pomenilo, da proizvodnja biogoriv ne bi več tekmovala s proizvodnjo hrane, saj bi se uporabljali drugi deli rastlin.

Čeprav so doslej že poznali glive in bakterije, ki so imele sposobnost razgrajevanja lignina, je karakterizacija bakterijskega encima nekaj povsem drugega. Sekvencirali so namreč zaporedje bakterijskega DNK, ki zapisuje omenjeni encim. To pomeni, da lahko pripravimo omenjeni encim v večjih količinah rekombinantno v drugih bakterijah. Bakterije je bistveno lažje gojiti in hitreje rastejo kot glive, poznamo pa tudi rutinske postopke za vstavljanje tujih genov vanje (z uporabo plazmidov), vzpodbujanje njihove produkcije (biotehnološka ekspresija gena) in končno izolacijo produkta.

Znanstveni članek je objavljen v Biochemistry. Za branje se morate prijaviti iz univerzitetnih računalnikov ali prek knjižnice.

24 komentarjev

uio ::

Po eni strani super, po drugi pa nebi rad vidu te bakterije kjerkoli v naravi, ko bodo enkrat naredil masovno proizvodno tega encima.

HyperKiller ::

bi lahko tudi iz teh delov izolirali potrebne sladkorje za biogoriva
Bi lahko izolirali tudi potrebne sladkorje za hrano?
Pri Microsoftu uspešno izrezujejo varnostne luknje.

McHusch ::

Ne, ker celuloze ne moreš jesti, lahko pa jo fermentiraš v alkohol.

HyperKiller ::

Se pri omenjeni predelavi Lignina najprej tvori celuloza?
Pri Microsoftu uspešno izrezujejo varnostne luknje.

fosil ::

Če tale bakterija pobegne bo pa kriza.
Tako je!

oracle ::

fosil je izjavil:

Če tale bakterija pobegne bo pa kriza.


Pobegne od kod kam?:))

Also za lažje razumevanje ena preprosta analogija: lignin je železo, celuloza je beton in skupaj tvorita armiran beton (les).

HyperKiller je izjavil:

bi lahko tudi iz teh delov izolirali potrebne sladkorje za biogoriva
Bi lahko izolirali tudi potrebne sladkorje za hrano?

Načeloma ja (z uporabo ustreznega encima/bakterije/glive...), ampak v obliki sladkorja. To pa vemo da ni glih optimalna hrana.

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: oracle ()

Dragi ::

oracle je izjavil:

fosil je izjavil:

Če tale bakterija pobegne bo pa kriza.


Pobegne od kod kam?:))


Verjetno, da je ne bodo večno uporabljali v laboratoriju, anede.

Zgoraj se omenja uporaba za pridelavo goriv in papirja. To zgleda kot par tisoč litrov cisterne in bazeni najpogosteje blizu vira dostave, se pravi gozdov.

Tear_DR0P ::

po drugi pa nebi rad vidu te bakterije kjerkoli v naravi

saj to bakterijo so vzeli iz narave
"Figures don't lie, but liars figure."
Samuel Clemens aka Mark Twain

oracle ::

Še nekej, s to raziskavo so potencialno pripomogl k učinkovitosti izrabe celuloze, niso pa izuml novih procesov. Lignin zmanjšuje izkoristek izolacije celuloze in če najprej razgradiš lignin (strošek???) lahko izoliraš več celuloze (za karkoli že hočeš).

CaqKa ::

včasih bi si želel da bi tudi slotech imel opcijo "Simple english"

oracle ::

V bistvu še več, posebnost raziskave sploh ni encim, ki razgrajuje lignin (spet vprašanje kako učinkovito itd.), pač da so ta encim našli v bakteriji, namesto v glivi. Bakterije so namreč običajno bolj priročne za biotehnološke procese. Kar še vedno ne pomeni, da ne more bit nega gliva boljša.

In še dodatno pojasnilo, če bakterija v svojem pestrem naboru encimov, vsebuje enega, ki razgrajuje lignin (spet, kako učinkovito?), še ne pomeni da so sposobne in imajo namen požret gozdove. Če bi to bila ugodna niša za mikroorganizme, ne bi imeli danes dreves okoli sebe. Zato je pa tako težko najti te encime, ker se ne splača energije vlagat v te procese (s stališča organizmov).

uio ::

Bakterije je bistveno lažje gojiti in hitreje rastejo kot glive...


Ne me narobe razumet, če bi hotl bakterije, ki so sedaj v naravi, bi jih pač namnožil, pa to delal z njimi, samo očino se ne množijo tako veselo kot bi se te, ki imajo vstavljen samo plazmid za razgradnjo.
Ja nebi rad vidu da mojim tramom na strehi izgine 'železo' haha.

gruntfürmich ::

kaki debilni strahovi se pojavljajo...:O

btw, upam da bo iznajdba pripomogla tudi k 'biogorivom'.
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...

antonija ::

Bakterije, ki so zdaj v naravi, imajo zelo verjetno tako nizke vsebnosti doticnega encima, da se jih glih ne splaca "farmat". (tud to kosta)
Ce taiste bakterije prepricas, da vsebnost encima povecajo za nekaj redov, potem "farmanje" lahko postane ekonomsko upraviceno.

"Pobeg" teh bakterij v naravo je se najmanjsi problem, sploh ker ze sedaj uporabljamo gensko spremenjene bakterije za proizvodnjo razlicnih snovi, ki jih je predrago/nemogoce sitetizirat po klasicnih (kemijskih) poteh, pa se nobena taka bakterija/gljiva se do rumenega cajtnga ni rpisla, kaj sele v kaksne manj barvaste novice.
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

3p ::

Juhuhu. Zdaj bomo pa lahko "biogoriva" pridobivali v gozdu. Ooops. Pardon. Že v srednjem veku in prej so uporabljali biogoriva iz gozda. Bistvo novice je, da bomo lahko zdaj, v krasnem novem svetu, natočili drva v "čisti" električni avtomobil. Še kdo težko lovi sapo?

Bistri007 ::

Bakterije crackajo les! Hudo!
Največja napaka desetletja je bila narejena 4. novembra 2008
Oni so goljufali in Alah je goljufal, Alah je najboljši prevarant. (Koran 3:54)
Citiraj svetega očeta Benedikta XVI. in postani "persona rudis"...

mtech7 ::

ko ste ze pri primerjavah, naj bo vsaj korektno;)
celuloza - zelezo
lignin - beton

brbr21 ::

ni isto, je pa primer kako se lahko nateg..emo. prevec smo pogoltni in problem genskega inzeniringa je, da vidimo predvsem kratkorocne pozitivne lastnosti. na dolgi rok pa...

Igranje z genetiko: "Ustvarili smo bakterijo, ki lahko uniči človeštvo"

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: brbr21 ()

antonija ::

@brbr21: najprej moras vedet da je obolenj z e.coli vsako leto vec kot dovolj, in da so (ob pomanjkanju zdravniske oskrbe) lahko tudi smrtne zrtve. In to ze iz casov pred GSOji.

Predvsem je pa narava veliko bolj uspesna z bakterijami ki lahko pobijejo clovestvo (in se kaksno drugo vrsto zdraven).

In b4 eco-trolls:
1. Ne, v vsej nasi silni zgodovini se nismo prilagodili na zivljenje s temi bakterijami
2. Ja, tudi te bakterije mutirajo (brez nase pomoci) in samo vprasanje casa je kdaj se pojavi naslednji deadly strain
3. Ja, se vedno je varno hodit naokrog brez maske/dihalnega aparata
4. Ja, se vedno lahko jemo hrano (tudi ce je polna bakterij in drugih majhnih zverc, ki so itak povsod)
5. Ne, novi Pril, ki odstrani 99.9999% vseh bakterij ti ne bo pomagal ce staknes kaksno od zgoraj linkanih zverin, ti bo pa mogoce bolje, ce bos vzel kaksen zvarek, ki so ga v farmacevtskih reaktorjih zvarile kake druge gensko spremenjene bakterije in gljive.

P.S.: Problem genskega inziniringa je, da ga hoce komnentirat vsak bebec ki mu se osnove biologije niso jasne, kaj sele genetike oz. inziniringa le-te.
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

Okapi ::

To je problem približno vseh stvari:-)

O.

-mihaaa- ::

evo se malo dodatne splosne informiranosti... taksna bakterija ki ima skloniran plazmid z informacijo za proizvodnjo encima, ki npr razgrajuje lignin, bo:
- v naravi tezko prezivela zaradi kompeticije (to je pokazalo ze vec raziskav, tu so seveda razne CSI, -resident -evil itdd raziskave izvzete :D) , poleg tega gre v tem primeru (clanka nisem bral) verjetno za laboratorijski sev E. coli, ki je ze tako ali tako prakticno nesposoben preziveti v naravi (po daljsem casu laboratorijske rabe sev mocno oslabi)
- ekspresijo takih proteinov se ponavadi sprozi s tocno doloceno molekulo, nato bakterija tak encim sintetizira, nakar ga je treba se scistiti oz izolirati (poleg tega encim dela ponavadi v bolj ali manj tocno dolocenih pogojih, drugace pa ne oz slabo)

.. skratka da bi vam taksne bakterije pojedle vaso leseno posteljo, ali pa se hujse, hrastov stol z usnjenim povstrckom, ki ga imate za sedet pred racunalnikom so popolnoma odvec,.. dodatno veljajo v vseh laboratorijih predpisi ki zapovedujejo, da se mora vsa bioloski material preden se ustrezno odstrani tudi sterilizirati, kar pomeni da se vse zivo pobije..

Pa se dodatna informacija, encimov ki sodelujejo pri razgradnji lignina je cel kup, vedno tudi delujejo v kompleksnih skupinah, recimo da sodelujejo.

Eni najbolj poznanih encimov ki razgrajujejo lignin so lakaze, do nedavnega so bile v uporabi predvsem glivne lakaze (lazje jih je izolirati, jih je vec, so bolj ocitne), v zadnjem casu pa se zacenja preucevati tudi bakterijske.

Z lakazami in njim podobnimi encimi se predvsem nadomesca procese v industriji ki so zelo obremenjujoci za okolja (npr, beljenje papirja, beljenje jeans-a, za sokove, za obdelavo ali razgradnjo lesa itd)

Za konec naj povem se da smo tudi v Sloveniji izolirali bakterijske lakaze, ce sem bolj natancen sem ravno v zadnjega pol leta jaz izoliral (oz skloniral, nagojil, izoliral) 1 bakterijsko lakazo, druga lakaza je v fazi "samo sto nije", delo na tretji se pa zacenja :) ...

LP

antonija ::

dodatno veljajo v vseh laboratorijih predpisi ki zapovedujejo, da se mora vsa bioloski material preden se ustrezno odstrani tudi sterilizirati, kar pomeni da se vse zivo pobije..
Zdej bos pa vidu hudica, ko bojo kompostarji uletel in te napadli ker izvajas genocid nad celotnimi kulturami... >:D
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

-mihaaa- ::

:D :D .. drugace v kompostu prihaja do precej veliko "smrti", saj se casovno gledano mikrobne zdruzbe precej spreminjajo, kar pomeni da ene odmirajo in jih druge prerascajo, proces lahko doseze tudi do 80oC, kjer itak veliko stevilo mikrobov odmre, predvsem patogeni .. skratka da skratim,.. v kompostu imas cele genocide,.. tako da kompostarji nimajo kaj dosti stokat oz pravzaprav nima kdorkoli kaj stokat, ker vsak ki karkoli je je odmrle organizme ki so evolucijsko veliko veliko visje kot pa npr bakterije :)

antonija ::

To je pa ze visek, no! Bos vidu na ulci ljudi ki bojo na novem eko-telefonu prebral tale post in... BOOM!
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Raziskan bakterijski encim za razgradnjo lesa

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
244921 (3564) antonija
»

V Mehiškem zalivu nova vrsta bakterij razgrajuje razlito nafto (strani: 1 2 )

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
5511944 (8788) Pyr0Beast
»

Kaj pomeni ustvariti umetno celico?

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
3110917 (9430) Seto
»

"Umetna" produkcija proteinov z biotehnologijo

Oddelek: Znanost in tehnologija
323628 (3102) Thomas
»

Eden prvih bioračunalnikov

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
223431 (2471) antonija

Več podobnih tem