Alcuni ricercatori hanno creato ceppi batterici di Escherichia Coli che consumano anidride carbonica al posto dei composti organici per generare energia.
di Lisa Ovi
Alcuni ricercatori israeliani hanno creato batteri capaci di consumare CO2. Pubblicato su “Cell”, lo studio potrebbe condurre alla produzione di biocombustili. La ricerca è stata firmata da Ron Milo, biologo dei sistemi, e Shmuel Gleizer, del Weizmann Institute of Science.
Gli esseri viventi si distinguono tra organismi autotrofi, capaci di convertire in biomassa le sostanze inorganiche come l’anidride carbonica, ed eterotrofi che si alimentano di composti organici. Gli organismi autotrofi rappresentano la maggior parte della biomassa terrestre e sono alla base delle nostre forniture di cibo e carburanti.
Uno degli obbiettivi più diffusi nel campo della biologia id sintesi è stato quello di creare processi autotrofi in un organismo eterotrofo. A dispetto del grande interesse per le tecniche di stoccaggio dell’energia e per la produzione sostenibile degli alimenti, i tentativi di portare i batteri E. Coli, cavallo di battaglia della biotecnologia, a nutrirsi di anidride carbonica invece che di carbonio sono falliti.
Nello studio descritto da “Cell”, i ricercatori hanno convertito i batteri in organismi autotrofi manipolandone il metabolismo e guidandone l’evoluzione in laboratorio. La nuova varietà di E. Coli ingegnerizzata raccoglie energia dal formiato, un anione che può essere prodotto elettrochimicamente da fonti rinnovabili. Il ceppo è stato inoltre progettato a produrre nuovi enzimi per la gestione del carbonio e per la raccolta di energia dal formiato.
Per rendere i batteri E. Coli effettivamente eterotrofici, però, i ricercatori anche dovuto controllare il processo evolutivo dei nuovi batteri in laboratorio per ottimizzarne il metabolismo. I batteri sono stati coltivati in chemostati contenenti una fornitura limitata di xilosio, uno zucchero a cinque atomi di carbonio, che supporta la proliferazione cellulare necessaria a dare il via all’evoluzione. Il chemostato conteneva anche formiato e un’atmosfera composta al 10% di anidride carbonica.
Sequenziando il genoma e i plasmidi delle novelle cellule autotrofiche, i ricercatori hanno scoperto che il processo evolutivo non aveva richiesto più di 11 alterazioni genetiche. Il problema, però, è che nel consumare formiato, i batteri emettono più anidride carbonica di quanta non ne consumino, né è chiaro se sia possibile utilizzare il procedimento su scala industriale.
I ricercatori proseguiranno gli studi verificando se sia possibile ridurre le emissioni di anidride carbonica alimentando i batteri con energia rinnovabile, se le normali condizioni ambientali possano supportare il processo autotrofico e per identificare le mutazioni rilevanti alla crescita autotrofica.
Immagine: Batteri E. Coli
(lo)
