エシェリキア・コライをCO2からすべてのバイオマス炭素を生成する変換

科学分野:

• 合成生物学
• 微生物工学
• バイオテクノロジー

背景:

• 生物の世界は,オートロフ (CO2利用者) とヘトロフ (有機化合物消費者) とに分かれています.
• 持続可能な技術にとって,二酸化炭素を唯一の炭素源として利用するための異性栄養生物の設計は大きな課題です.
• 再生可能エネルギーの貯蔵と 食料生産にも大きな影響があります

研究 の 目的:

• 二酸化炭素だけで成長する エシェリキア・コライという 異性型モデル生物を設計する
• 改造された細菌でCO2を固定し,バイオマスを生成する可能性を実証する.
• 持続可能なバイオ生産を推進し,CO2の利用を可能にします.

主な方法:

• ルビスコ,フォスフォリブルキナーゼ,およびホルマート脱水素酶を共発することによって,エシェリキア・コライを合成した.
• 電気化学的に生成可能な電源とエネルギーの源として利用されている.
• オーガニック・カーボン制限の増大下で,化学定位器で継続的な研究室の進化を用いる.

主要な成果:

• 二酸化炭素を固定して バイオマスから炭素を生成する エシェリキア・コライを成功裏に設計しました
• 研究室の時間尺度で設計された株で自給的成長を達成した.
• 同位体標識実験でCO2の固定が確認された.

結論:

• CO2を用いたオートトロフ的成長のための異性細菌の成功エンジニアリングを実証した.
• この研究は 持続可能な応用のための 微生物工学の重要な課題を克服しています
• 開発されたシステムは,CO2利用とバイオ生産の将来の進歩のためのプラットフォームを提供します.