SME
Streda, 25. november, 2020 | Meniny má KatarínaKrížovkyKrížovky

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.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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

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.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Cynická obluda

Ste to, čomu tlieskate

Môže slušný a zodpovedný človek nadšene tlieskať pod pódiom, kde reční Kotleba, Fico a Čarnogurský?

Koronavírus na Slovensku: Konzílium neodporúča ďalšie plošné testovanie (minúta po minúte)

Na Slovensku sa koronavírusom nakazilo celkovo 97 493 ľudí. Pandémia ochorenia Covid-19 si doteraz vyžiadala 709 obetí.

Testovanie na nový koronavírus.
Dobré ráno

Dobré ráno: Odíde Sulík kvôli Matovičovi z koalície?

Čo sa deje vo vládnej koalícii.

Ján Šanta, Rastislav Remeta, Tomáš Honz, Jozef Čentéš (v strede), Maroš Žilinka, Juraj Kliment, Ján Hrivnák.

Neprehliadnite tiež

Podcast Zoom

Zoom: Koronavírus zmutoval, je nebezpečnejší?

Podcastový prehľad noviniek z vedy.

Charles Darwin. Portrét z roku 1868.
Podcast Zoom špeciál

Zoom: Sú výsledky, ktorých správnosť nevieme overiť

Rozhovor s fyzikmi Máriom Zimanom a Danielom Nagajom.

Čína vyslala na Mesiac sondu, má priniesť vzorky z jeho povrchu

Vzorky z prirodzenej družice Zeme prinesie sonda po vyše 40 rokoch.

Štart čínskej sondy Čchang-e 5.

Inzercia - Tlačové správy

  1. Imunitnú bombu do tela dostanete vďaka Vitaglucanu
  2. Budíte sa počas spánku? Toto sú hlavné príčiny
  3. Rozbiehať biznis v čase korony? Ide to
  4. Študuj na univerzite s viac ako 60 ročnou tracíciou!
  5. Ako vybrať AKU reťazovú pílu
  6. Máš dosť teórie a poučiek? Študuj, cestuj, pracuj a ži!
  7. Na VŠEMvs získaš kvalitné štúdium v moderných priestoroch
  8. Táto pomôcka zlepší život všetkým imobilným ľuďom
  9. OFFICE ROKA 2020 poukáže na transformáciu pracovného prostredia
  10. Slovenská firma reformuje tradičné multimiliardové odvetvie
  1. OFFICE ROKA 2020 poukáže na transformáciu pracovného prostredia
  2. V mlieku už nie sme sebestační. Čo sa musí zmeniť?
  3. Slovenská firma reformuje tradičné multimiliardové odvetvie
  4. Hubert – keď život chutí už 195 rokov
  5. Ako vybrať AKU reťazovú pílu
  6. Mercedes-Benz opäť nadizajnoval budúcnosť
  7. Budúcnosť M&A v Európe
  8. Zdravá pečeň zlepšuje metabolizmus aj celkové zdravie
  9. Právo: Kto sú najväčší právnici a kde všade zostanú súdy
  10. Toto si zapamätajte! Takto určite nakúpite bezpečne
  1. Budíte sa počas spánku? Toto sú hlavné príčiny 29 413
  2. Bezpečná dovolenka v exotike: Maldivy sú prešpikované zážitkami 12 071
  3. Kaufland na Slovensku testoval novinku, ktorú zavádza v Európe 10 531
  4. Novodobý slovenský Baťa. Zamestnancom stavia domy 8 952
  5. Príbehy vyhorených, tandem okolo Bödöra a nová trať v Bratislave 8 582
  6. Spájame Slovensko - 4 nové expresné autobusové linky 8 544
  7. Viete, aká je skutočná cena smartfónu? Číslo vás prekvapí 8 485
  8. Oslávte nový rok v teple: Cestujte na Zanzibar úplne bezpečne 8 304
  9. Čo ovplyvňuje chuť kačacieho mäsa? Tieto dve veci 8 286
  10. Učiteľka roka 2018: Koľko času by malo dieťa tráviť za počítačom 8 177