葡萄藻中的酶有助從植物中提取燃料
- 發佈時間：2016-04-11 01:30:37 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報華盛頓4月9日電 （記者何屹）美國德州農工大學的科學家們在研究綠色微藻——布朗葡萄藻過程中發現了一種能夠産生碳氫化合物的酶，利用這種酶可實現從植物中提取燃料。該研究發表在最新一期的《自然—通訊》雜誌上。
布朗葡萄藻可産生大量的液態碳氫化合物，用於生産汽油、煤油和柴油。目前在地下儲藏的石油大多也是由這些海藻産生的。
葡萄藻在世界分佈十分廣泛，無論海洋、池塘、湖泊，還是高山、沙漠，均可以發現它們的蹤影，但其最大問題是生長極為緩慢。在自然狀態下，無法依靠其獲取具有經濟意義的生物質能燃料。一個葡萄藻細胞變成兩個細胞大約需要一個星期，而生長較快的藻類6個小時就可以翻番。研究人員試圖利用基因技術改造葡萄藻，使其可像其他藻類一樣能夠快速生長，或像陸地植物一樣可以大量種植，這樣才可以利用其生産燃料。
研究人員首先對哪些基因能夠生産燃料進行了研究，併發現由LOS基因編碼的合成酶，能夠啟動油料的生産。他們確定布朗葡萄藻的LOS酶可以生産數種不同的碳氫化合物。該酶可以利用三種不同的分子作為基質， 並且可以將這些分子組合在一起。如將兩個20碳基質合成出40碳分子；將兩個15碳基質分子合成出30碳的分子；15碳基質分子與20碳基質分子合成35碳的分子。LOS酶的這一特性十分重要，因為大多數與LOS酶相類似的酶只能利用15碳基質分子。而對於燃料來説，碳數越高越好。
研究人員確定了幾乎所有與碳氫化合物生産相關的活性基因序列，經過生物資訊學分析後，精確找到了一個啟動碳氫化合物生物合成的基因。但了解這些基因後，他們還須找到合適的宿主，來優化這些基因表達，以便利用其來産生更多油料，而這還需要大量的基礎研究。通過對基因組進行挖掘，並對相關的酶進行研究，可廣泛將之應用於醫療、農業、化工或生物燃料的生産。
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