Ny forskning: Förvandla bakterier till effektiva cellulosafabriker med 70% ökad produktion.

StockholmForskare vid ETH Zürich har nyligen upptäckt ett sätt att få bakterier att producera cellulosa mer effektivt. Under ledning av professor André Studart använde teamet UV-C-ljus för att påskynda bakteriell evolution. Denna metod skapade många variationer av den cellulosaproducerande bakterien Komagataeibacter sucrofermentans. Som ett resultat identifierade de några stammar som kan producera upp till 70% mer cellulosa än sin naturliga form.

Att producera stora mängder cellulosa med hjälp av bakterier har alltid varit utmanande. Tidigare metoder var långsamma och gav endast små mängder, vilket gjorde dem olämpliga för industriell användning. Den nya metoden utvecklad av teamet på ETH Zurich verkar lösa dessa problem.

UV-C-ljus användes för att orsaka slumpmässiga mutationer i bakteriernas DNA. Enskilda bakterier kapslades in i näringsdroppar för att övervaka cellulosaproduktionen. Ett snabbt, automatiserat sorteringssystem identifierade och isolerade de mest produktiva stammarna.

Forskningen identifierade en genetisk mutation i en gen som är ansvarig för en proteas, ett enzym som bryter ner proteiner. Denna mutation tycks påverka regleringen av cellulosa produktion, vilket leder till en avsevärd ökning av dess mängd.

Det är förvånande att generna som ansvarar för att producera cellulosa inte förändrades. Detta visar att en förändring i regleringen av dessa gener kan vara ett effektivt sätt att öka mikrobers produktion av olika material.

Läs också:

Idag · 14:53

Avslöja genetiska hemligheter bakom högavkastande äppelträd: framtidens hållbara jordbruk med Fujiäpplen

Denna utveckling är viktig av flera skäl: Den bidrar inom medicinska områden genom att hjälpa till med sårläkning och förhindra infektioner. Den är miljövänlig eftersom tillverkning av cellulosa med bakterier sker vid rumstemperatur och med användning av vatten. Förbättrade bakteriestammar kan dessutom möta behoven för storskalig produktion.

ETH Zürich kan snart börja samarbeta med företag för att testa hur dessa förändrade bakterier fungerar i verkliga industriella miljöer. De har också ansökt om patent för både den nya tekniken och de mycket effektiva bakteriestammarna.

Nyheterna om hållbar bioteknik är mycket spännande. Accelererad evolution påskyndar naturliga processer, vilket kan leda till nya upptäckter inom materialvetenskap. Denna metod skulle också kunna förbättra produktionen av andra viktiga material.

Att använda modifierade bakterier för produktion kan bidra till att nå globala hållbarhetsmål och förändra industrier som medicin och förpackningar. ETH Zurichs patenterade metod visar på ett starkt kommersiellt intresse, vilket tyder på att praktiska tillämpningar kan komma snart. Denna utveckling kan gynna både industrin och miljön.