Havadaki karbondioksidi yiyen koli basilleri, enerji ve gıda kaynağı olabilecek.
Halk arasında koli basili olarak bilinen ve kötü şöhretiyle tanınan Escherichia coli bakterisi, dünyanın en büyük sorunlarına çözüm olabilir. Araştırmacıların genetik mühendisliği yolu ile ürettiği yeni E. coli türü, yaşamak için şeker ve diğer organik moleküller yerine havadaki karbondioksit gazını tüketiyor.
Bilim insanlarına göre bu gelişme bir kilometre taşı teşkil ediyor, çünkü biyoloji biliminin en popüler model mikroorganizmasının işleyişini ciddi şekilde değiştiriyor. Karbondioksit yiyen E. coli‘nin gelecekte biyoyakıt olarak kullanılabilecek karbon moleküllerinin oluşturulması ve hatta gıda üretimi için bile kullanılabileceği ifade edildi.
Cell dergisinde yayınlanan araştırmaya göre bu şekilde üretilen ürünlerin sera gazı emisyonu da geleneksel yöntemlerle üretilen ürünlere göre daha düşük olacak ve hatta atmosferdeki sera gazının azaltılmasına bile yardımcı olacak.
Bitkiler ve fotosentez yapan siyanobakteri dediğimiz, sularda yaşayan ve oksijen üreten mikroorganizmalar güneş enerjisini kullanarak havadaki karbondioksit gazını yaşamın karbon içeren yapı taşlarına dönüştürür. Bu yapı taşları arasında DNA, proteinler ve yağlar da yer alır. Ancak bu canlıların genetik olarak modifikasyonu zordur ve bu nedenle de bunları biyolojik fabrikalara çevirme uğraşları oldukça yavaş ilerlemektedir.
Diğer yandan E. coli, üzerinde çok daha kolay çalışılabilen bir mikroorganizmadır. Çok hızlı şekilde büyümesi ve çoğalması sayesinde bakteri üzerinde yapılan değişiklikler hızla test edilebilmekte ve en verimli hale getirilmek üzere ayarlanabilmektedir. Ancak bu bakteri şekerlerle beslenmekte ve atık olarak da karbondioksit gazı salmaktadır.
Karbondioksit yiyen bakteri çalışmaları 4 yıl öncesine dayanıyor
Yapılan çalışmalar sonucu 2016 yılında karbondioksit tüketebilen bir E. coli türü geliştirildi. Ancak bu mikroorganizmanın beslenmesinin küçük bir bölümü gazdan kaynaklanıyordu. Son çalışmada ise genetik mühendisliği teknikleri ve laboratuvarda uygulanan evrim sonucunda tüm karbon ihtiyacını karbondioksitten karşılayabilen bir tür geliştirildi.
E. coli bakterisine önce fotosentez yapan mikroorganizmaların kullandığı iki enzimin üretilmesine olanak sağlayan bir genetik modifikasyon yapıldı. Bu yeterli olmayınca format adı verilen maddeden enerji sağlamaya yönelik bir başka gen daha yerleştirildi. Bu değişiklik de istenilen sonucu tam olarak vermedi. Bunun üzerine araştırmacılar bakterilere 1 yıl boyunca çok düşük miktarda şeker ve atmosferdekinin 250 katı karbondioksit vererek başarılı türleri seçtiler. 200 gün sonra tek karbon kaynağı olarak karbondioksidi kullanan bakteriler ortaya çıktı. 300 gün sonunda bu bakteriler, havadaki gazı kullanamayanlara göre daha hızlı büyüme göstermeye başladılar.
Uzmanlar, yeni cins E. coli‘nin seçenek sunulduğu zaman şekeri tercih ettiğini; 20 dakikada bir bölünen normal bakterilerin aksine, havada %10 karbondioksit varlığında 18 saate bir bölündüğünü; atmosferdeki gerçek gaz oranı olan %0,041 düzeyinde ise şeker takviyesi olmadan yaşayamadıklarını söyledi. Uzmanlar şimdi havadaki karbondioksidi daha verimli şekilde kullanan cinsleri üretmek üzere çalışmalarını sürdürüyorlar.
Etiketler: Editörün Seçimiescherichia coligenetik mühendisliğikarbondioksit