W walce z globalnym ociepleniem i emisją dwutlenku węgla może w przyszłości zawiążemy współpracę z bakteriami?
Naukowcy z Instytutu Nauki Weizmann stworzyli nowy gatunek bakterii, które mogą skutecznie „jeść” powietrze. Ostrożnie kierując ewolucją E. coli w laboratorium, zespołowi udało się oddzielić je od preferowanej diety cukrowej i przejść na tą złożoną z dwutlenku węgla w powietrzu wokół nich.
Całe życie na Ziemi opiera swoją biomasę na węglu. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa rodzaje organizmów na Ziemi, które różnią się w zależności od tego, skąd biorą swój węgiel. Autotrofy pochłaniają dwutlenek węgla z powietrza (rośliny), a z drugiej strony są heterotrofy, które czerpią potrzebny do życia węgiel z jedzenia innych organizmów – dotyczy to wszystkich zwierząt, grzybów i większości bakterii.
Normalnie organizm jest jednym lub drugim, ale nie w przypadku tej bakterii:
Nasze laboratorium jako pierwsze zrealizowało pomysł zmiany diety normalnego heterotrofu. Z początku wydawało się to niemożliwe, ale po drodze nauczyło nas wielu lekcji, a ostatecznie pokazaliśmy, że rzeczywiście można to zrobić. Nasze odkrycia są znaczącym kamieniem milowym na drodze do naszego celu, jakim są wydajne, ekologiczne zastosowania naukowe.
Na początek zespół dokonał edycji bakterii E. coli, aby dodać pewne geny, których rośliny używają do wiązania węgla z CO2, a także gen, który pozwala bakteriom uzyskać energię z mrówczanu. Zespół próbował następnie zmusić E. coli do ewolucji w określonym kierunku, ostrożnie manipulując otoczeniem.
Bakterie otrzymały wystarczającą ilość cukru, aby nie umarły z głodu, ale miały dostęp do dużej ilości dwutlenku węgla i mrówczanu. Jako że życie znajduje sposób, aby poradzić sobie z takimi stresującymi warunkami, to niektóre bakterie przeniosły się po czasie i w pewnym stopniu na CO2 w kwestii źródła pożywienia. Dalsze etapy sprowadzały się do sekwencyjnego obcinania dostępu do cukru i tak po około 200 dniach niektóre E. coli całkowicie przeszły na odżywianie się („eliminowanie”) dwutlenku węgla z otoczenia.
