中文字幕在线天|亚洲一区二区三区手机版|少妇中文字幕乱码亚洲影视|最好看的久久综合伊人



      

      
  

      

      
	
	

      

      



      

	
      

      
	
      
  	       
      
       中國基因網(wǎng)您的位置：首頁 >國外研究 >        
      
  
      
		
      
			
      藍(lán)藻中的代謝途徑可以從光合作用中產(chǎn)生更好的生物燃料和生物產(chǎn)物
      
			
      
				2019-02-12 09:49:24
				?
			  來源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      來自能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，以前只表明在光合生物中具有功能的代謝途徑實際上是一條主要途徑，能夠有效地將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機化合物。這一發(fā)現(xiàn)為藍(lán)藻中碳利用的復(fù)雜代謝網(wǎng)絡(luò)注入了新的亮點，同時為從二氧化碳或植物生物質(zhì)中生產(chǎn)化學(xué)品的更好方式打開了大門，而不是從石油中獲取化學(xué)品。
      

      藍(lán)藻中的代謝途徑可以從光合作用中產(chǎn)生更好的生物燃料和生物產(chǎn)物
      

      這一發(fā)現(xiàn)由NREL高級科學(xué)家Jianping Yu和NREL主任的博士后研究員Wei Xiong領(lǐng)導(dǎo)。該研究結(jié)果發(fā)表在Nature Plants的在線版上。
      

      最近的NREL發(fā)現(xiàn)緊隨最近的工作，涉及藍(lán)藻，通常被稱為藍(lán)綠藻。NREL科學(xué)家設(shè)計了一種藍(lán)藻，Synechocystis，它不能將碳作為糖原儲存到可以代謝木糖(纖維素生物質(zhì)的主要糖成分)的菌株中，從而將木糖和二氧化碳轉(zhuǎn)化為丙酮酸和2-氧戊二酸，有機化學(xué)物質(zhì)可以用于生產(chǎn)各種生物基化學(xué)品和生物燃料。在多種生長條件下測試這種突變株時，科學(xué)家們意外地發(fā)現(xiàn)它排出了大量的乙酸。
      

      “這是一個很大的驚喜，”余說。
      

      乙酸是一種大量生產(chǎn)的化學(xué)品，用途廣泛。化學(xué)工業(yè)每年生產(chǎn)超過1200萬噸乙酸，主要來自甲醇，而甲醇主要來自天然氣。從光合作用產(chǎn)生乙酸的潛力可能會減少國家對天然氣的依賴。
      

      雖然潛在的應(yīng)用很有希望，但研究人員主要感興趣的是他們無法解釋已知途徑中乙酸的產(chǎn)生。涉及丙酮酸脫氫酶的傳統(tǒng)途徑并不完全符合事實。他們知道可能會涉及一種叫做磷酸酮醇酶的酶，因為之前有人認(rèn)為它在藍(lán)細(xì)菌中有活性。
      

      那是真正的偵探工作開始的時候。從先前研究的磷酸酮醇酶開始，研究人員能夠?qū)⒒騭lr0453鑒定為集胞藻中磷酸酮醇酶的可能來源。研究人員正在調(diào)查他們的采石場。偵探工作的下一步是禁用基因，看看發(fā)生了什么。在Synechocystis的野生和突變菌株中使其失活減緩了陽光的生長 - 即，條件僅依賴于通過光合作用的CO 2同化 - 證明該基因在光合碳代謝中起作用。具有去除基因的菌株在木糖存在下不會在光中排泄乙酸。
      

      關(guān)鍵是Synechocystis在加糖時能夠在黑暗中產(chǎn)生乙酸，但是具有殘基的菌株卻不能。研究人員發(fā)現(xiàn)，磷酸酮醇酶途徑是黑暗中乙酸產(chǎn)生的唯一原因，當(dāng)供應(yīng)木糖時，它也對光中的碳代謝有顯著貢獻(xiàn)。“從基礎(chǔ)科學(xué)的角度來看，這是一條在調(diào)節(jié)光合作用能量轉(zhuǎn)換方面具有潛在重要作用的主要途徑，”余說。“我們并沒有從假設(shè)開始積極參與碳代謝的假設(shè)開始;我們只是按照我們自己的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了這一發(fā)現(xiàn)。”
      

      熊然后通過使用碳同位素來追蹤木糖和二氧化碳如何轉(zhuǎn)化為其他有機化學(xué)物質(zhì)來量化新發(fā)現(xiàn)的途徑的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，磷酸酮醇酶途徑實際上占據(jù)了中心碳代謝的顯著比例。“事實證明，磷酸酮醇酶途徑是我們實驗條件下的主要途徑，”Yu說。“因為它避免了與傳統(tǒng)途徑相關(guān)的碳損失，使用這種途徑可以更有效地生產(chǎn)各種各樣的生物制品和生物燃料。”“這一發(fā)現(xiàn)有兩個重要方面，”余說。“一個是它是藍(lán)藻中重要的天然代謝途徑，其作用以前沒有研究過。其次是這種途徑比傳統(tǒng)途徑更有效，因此可以利用它來提高光合生產(chǎn)力。”
      
			

			
        
      
			
      
            鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權(quán)行為，請第一時間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。
			
      
			
			
      
        
      推薦內(nèi)容