Rekayasa Bakteri yang Akan Berguna di Masa Depan

Beranda

...

Sains & Teknologi
Rekayasa Bakteri yang Akan Berguna di Masa Depan

trikunprayoga

02-12-2019 07:27

Rekayasa Bakteri yang Akan Berguna di Masa Depan

Hai teman-teman.

Bagaimana kalau sebuah bakteri yang direkayasa untuk mengkonsumsi CO2 sebagai sumber energi? Para peneliti berhasil menciptakan jenis Escherichia coli yang dapat mengonsumsi CO2 sebagai sumber energinya.

Quote:

Diagram ini menunjukkan bagaimana para peneliti mengkonversi makanan bakteri E. coli (heterotrofik) sebelah (kiri) untuk menghasilkan semua biomassa dari CO2 (autotrofik) dengan teknik metabolisme yang dikombinasikan dengan evolusi laboratorium. Bakteri baru (tengah) menggunakan format senyawa sebagai bentuk energi kimia untuk mendorong fiksasi CO2 oleh jalur metabolisme sintetis. Bakteri yang dapat menyediakan infrastruktur untuk memproduksi bahan pangan dan bahan bakar hijau yang terbarukan di masa depan (kanan). S umber

Rekayasa ini bertujuan untuk mengatasi produksi pangan, bahan bakar dan pemanasan global yang disebabkan oleh emisi CO2. Didunia ini dibagi menjadi autotrof yang mengubah CO2 anorganik menjadi biomassa dan heterotrof yang mengonsumsi senyawa orgnaik. Organisme autotrof mendominasi biomassa di Bumi dan pemasok bahan makanan dan bahan bakar. Metode ini sangat penting untuk kehidupan mendatang.

Tantang terbesar dalam biologi sintetis ini adalah menghasilkan autrotrof sintetis dalam model organisme heterotrofik. Upaya-upaya yang dilakukan sebelumnya selalu membutuhkan penambahan senyawa organik multi-karbon untuk mencapai pertumbuhan yang stabil.

Spoiler for Biologi Sintesis:

adalah cabang antar bidang biologi dan teknik. Bidang ini menggabungkan disiplin ilmu dari dalam domain ini, seperti bioteknologi, rekayasa genetika, biologi molekular, rekayasa molekular, biologi sistem, ilmu membran, biofisika, teknik kimia dan biologi, teknik listrik dan komputer, teknik listrik dan komputer, teknik kontrol dan biologi evolusi.

Dalam sebuah studi, para peneliti menggunakan rewiring metabolik dan evolusi laboraturiumuntuk mengubah E. coli menjadi autotrof. Strain yang telah direkayasa untuk menghasilkan energi dari formate, yang dapat diproduksi secara elektrokimia dari sumber yang terbarukan. Karena formate adalah senyawa satu karbon organik yang tidak berfungsi sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan E. coli, ia tidak mendukung jalur heterotrofik. Para peneliti juga merekayasa strain untuk menghasilkan enzim non-asli untuk fiksasi, pengurangan karbon, dan menghasilkan energi dari formate. Namun perubahan ini saja tidak cukup untuk mendukung autrotofi karena mebolisme E. coli disesuaikan dengan pertumbuhan heterotrofik.

Spoiler for Rewiring Metabolik:

Pemberian ulang pada jaringan metabolik

Spoiler for Strain:

Strain dapat diartikan sebagai kumpulan beberapa jenis sel

Untuk mengantasi semua ini, mereka menonaktifkan enzim sentralyang terlibat dalam pertumbuhan heterotrofik, membutan bakteri lebih bergantung pada autotrofik untuk pertumbuhan. Mereka juga menumbuhkan sel dengan kemotrapi dengan pasokan gula xylose yang terbatas. Pasokan awal xylose selama 300 hari diperlukan untuk mendukung proliferasi sel untuk memulai evolusi. Kemoterapi juga mengandung banyak formate dan atmosfer CO2 sebanyak 10%.

Dalam hal ini, ada keuntungan besar untuk autotrofi yang menghasilkan biomassa dari CO2 sebagai satu-satunya sumber karbon dibandingkan dengan heterotrofi yang bergantung pada xilosa sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan.

Dengan mengurutkan genom dan plasmid dari sel autotrofik yang berevolusi, para peneliti menemukan bahwa sedikit 11 mutasi melalui proses evolusi dalam chemostat/kemoterapi. Satu set mutasi mempergaruhi gen yang mengkode enzim yang terkait dengan siklus fiksasi karbon.

Spoiler for Genom:

adalah keseluruhan informasi genetik yang dimiliki suatu sel atau organisme, atau khususnya keseluruhan asam nukleat yang memuat informasi tersebut.

Spoiler for Plasmid:

adalah DNA ekstrakromosomal yang dapat bereplikasi secara autonom dan bisa ditemukan pada sel hidup.

Penemuan ini akan jadi sangat menarik untuk mengatasi limbah yang dimana bakteri hasil rekayasa dapat mengubah limbah menjadi energi, ini juga dapat membantu untuk mengembangkan mesin molekuler dan dimasa depan dapat meningkatkan hasil pertanian.

Terimakasih telah berkunjung ditherad ini.
Sumber
Sumber

444

Kutip

Balasan

Guest

Tulis komentar menarik atau mention replykgpt untuk ngobrol seru

Mari bergabung, dapatkan informasi dan teman baru!

Sains & Teknologi

15.5KThread•10.9KAnggota

Terlama

Guest

Tulis komentar menarik atau mention replykgpt untuk ngobrol seru