Baktérie, genetika a bionafta?

Mikroorganizmy kedysi bezkonkurenčne ovládali Zem. Aj keď sa zdá, že aspoň na povrchu Zeme sa postupne sily vyrovnávajú, ešte stále ich potrebujeme viac ako ony nás.

V horúcich prameňoch Yellowstonského národného parku v USA objavili nový druh baktérie, ktorá dokáže premeniť svetlo na chemickú energiu. Dostala názov Candidatus chloracidobacterium thermophilum.(Zdroj: USGS/Ian Parker)

Dokážu totiž množstvo vecí, o ktorých sa nám ani nesnívalo, napríklad meniť svetlo na energiu alebo spracúvať rastlinnú biomasu bez prítomnosti kyslíka. Vedci z Arkansaskej univerzity rozvíjajú program, ktorého cieľom je využiť potenciál mikróbov pri produkcii lacnej a čistej energie.

BRATISLAVA. Nedávno vyhlásil známy americký genetik Craig Venter, že v blízkej budúcnosti začne konkurovať petrochemickému priemyslu. Použije na to syntetické mikroorganizmy vytvorené tak, aby produkovali biopalivo alebo bioenergiu. Aj americkí vedci z Arkansaskej univerzity vkladajú veľké nádeje do baktérií, ktoré by sa podľa nich mohli stať zdrojom lacnej, nevyčerpateľnej a najmä čistej energie s predponou bio. Na rozdiel od Ventera sa neusilujú o vytváranie nových umelých mikroorganizmov, ale chcú využiť najmä tie jestvujúce. V článku v odbornom časopise Nature Review Microbiology napísali, že k cieľu sa možno prepracovať dvoma rozdielnymi, no dopĺňajúcimi sa spôsobmi.

Prvým je snaha meniť akúkoľvek biomasu, napríklad rastlinné odpady, na energiu s použitím známych mikroorganizmov, ktoré dokážu rásť bez kyslíka a produkovať metán, vodík alebo dokonca elektrickú energiu. Druhým spôsobom je "skrotiť" také baktérie alebo riasy, ktoré vedia s použitím fotosyntézy vytvoriť biomasu vhodnú na ďalšiu premenu na užitočné formy energie. To všetko s pomocou rozširujúcej sa palety nástrojov, ktoré poskytuje moderná genetika.

Príklad E. coli

Prečo sú práve baktérie pre bionižinierov takým príťažlivým nástrojom? Aj preto, že úspešný príklad ich použitia už je tu: jeden jediný druh zvaný Escherichia coli, žijúci v našich útrobách, sa stal základom celého obrovského odvetvia biotechnolgického priemyslu; jeho významnou súčasťou je napríklad produkcia inzulínu. Prečo by podobný potenciál nemohli mať aj iné mikróby? Tým skôr, že dnes už vieme o DNA mnohých druhov naozaj veľa. Ako konštatujú vedci z Biotechnologického centra Arizonskej univerzity Bruce Rittmann, Rosa Krajmalnik-Brown a Rolf Halden, teraz poznáme 75 genómov mikroorganizmov, ktoré sú dôležité pri úvahách o bioenergii. Ide o 21 genómov najstarších a najjednoduchších jednobunkových baktérií zvaných archeóny, ktoré sa vyskytujú najmä v extrémnych podmienkach a produkujú napríklad metán. Ďalej je to 24 genómov baktérií, ktoré môžu vyrábať vodík alebo dokonca priamo elektrickú energiu, a 30 genómov kyanobaktérií - siníc. Tieto mikróby, ktoré nám v lete bránia v kúpaní na prírodných vodných plochách, sú veľmi vhodnými potenciálnymi výrobcami bionafty.

Analýza celého genómu odhaľuje všetky biologické reakcie, ktoré má organizmus k dispozícii. Nová veda, mikrogenomika, sa stručne povedané zaoberá tým, čo mikróby robia a ako to robia. O rýchlom rozvoji nástrojov, ktoré má mikrogenomika k dispozícii, svedčí skutočnosť, že minimálne polovicu kompletných bakteriálnych genómov dokončili vedci v uplynulých dvoch rokoch. Viac ako 80 ďalších genómov, dôležitých pre bioenergetiku, sa v súčasnosti sekvenuje.

Mikróby nie sú individualisti

Príklad E. coli je však predsa len v niečom netypický. V bioenergetike totiž nemožno používať iba jeden druh, lebo baktérie nezvyknú rásť v izolácii. Rovnako ako človek ani baktéria nie je ostrovom samým pre seba. Úlohou teda je využiť celé rôznorodé mikrobiálne spoločenstvá a naučiť ich pružne sa prispôsobovať zmenám životného prostredia, ale napríklad aj vyrovnať sa s inváziou mikrobiálnych votrelcov, ktorí by mohli ukradnúť plánovaný energetický produkt. "Kľúčom k úspechu v mikrobiálnej bioenergetike je pripraviť bakteriálne spoločenstvá tak, aby produkovali energiu spoľahlivo a vo veľkom množstve," konštatujú vedci.

Napríklad tak, ako to plánuje americká firma Coskata v bioreaktore na výrobu liehu. Využije pri tom služby piatich druhov mikróbov objavených Ralphom Tannerom, mikrobiológom z Oklahomskej univerzity, v usadeninách blata, kde nebol prístup kyslíka. Do konca roka 2008 má vzniknúť skúšobná prevádzka, v roku 2011 sa má začať sériová výroba 380 miliónov litrov bioliehu ročne, ktorý by mal stáť menej než dolár za galón (3,78 litra). Možno ich však predbehne firma Bioengineering Resources z Arkansasu, ktorá použije na výrobu bioliehu z celulózy baktérie, získané Jamesom Gaddym z Arkansaskej univerzity.

Najčítanejšie na SME Tech


Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Prieskum Focus: Vládne strany oslabujú

Smer stratil takmer dve percentá. Do parlamentu by sa dostalo aj KDH.

DOMOV

Politika, biznis, vplyv. O čo ide oligarchom v médiách

Odborník hovorí, že oligarchovia médiá skupujú výhradne kvôli svojim záujmom.

BANSKÁ BYSTRICA

V Banskej Bystrici otvorili najmodernejšiu autobusovú stanicu na Slovensku

Dopravná časť je v testovacej prevádzke.

Neprehliadnite tiež

Morský koník ako zberač odpadu a smutný osud tigra. Pozrite si finalistov o najlepšieho fotky prírody

Wildlife Photographer of the Year organizuje Prírodopisné múzeum v Londýne.

Cesty na zmenu klímy nie sú pripravené, asfalty nevyhovujú

Na plánované fungovanie ciest je dnes už príliš teplo.

YouTube končí s platenými kanálmi, ľudí nezaujali

Výpadky príjmov majú tvorcom obsahu nahradiť nové projekty.

Inzercia - Tlačové správy


  1. Kedy sa refinancovanie oplatí?
  2. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  3. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  4. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  5. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať
  6. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci
  7. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty?
  8. ENGIE Services odovzdala do prevádzky novú kotolňu v Košiciach
  9. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty
  10. Potraviny typické pre váš región nájdete už aj v Kauflande
  1. Novinka v realitnom biznise! Zatiaľ dostupné len v Grand Koliba
  2. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj?
  3. FemFest 2017 ponúkne beh na opätkoch i koncert známej speváčky
  4. Slávnostná imatrikulácia SvF STU v Bratislave
  5. Univerzita vyTVORená nápadmi študentov!
  6. Slovenské mestá môžu využiť eurofondy na zelené strechy
  7. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať
  8. Program obnovy chodníkov v Starom Meste schválený
  9. Stavebná fakulta STU získala certifikát EUR-ACE
  10. Stavebná fakulta STU získala certifikát EUR-ACE
  1. 3 mýty, ktorým ste možno uverili. Ale ako je to naozaj? 14 894
  2. Plug-in, hybrid alebo elektromobil? Poradíme, ako správne vybrať 4 371
  3. Poistenci VšZP už nebudú platiť 17 centov v lekárňach za recepty 4 261
  4. Trenčania to chcú mať všade blízko. Kde kupujú byty? 3 084
  5. Lokalita pod Kolibou výrazne mení svoju tvár 2 272
  6. Kedy sa refinancovanie oplatí? 2 074
  7. Bývajte v budove, po ktorej sa prechádzal Schöne Náci 1 973
  8. Exotické destinácie s priamym letom z Viedne 1 922
  9. Potraviny typické pre váš región nájdete už aj v Kauflande 1 359
  10. Zabudnite na nové a neekologické PC. Je tu Refurbished! 1 153