Home Home Information Contact Site Map Library English Site
بخش‌های اصلی
صفحه‌ی اصلی::
آموزش زیست‌شناسی::
بوم‌شناسی::
تاریخ زیست‌شناسی::
جانورشناسی::
دیرین‌شناسی و تکامل::
ژنتیک::
سلول و مولکول::
فناوری زیستی::
گیاه‌شناسی::
قارچ‌ها و جلبک‌ها::
میکروب‌شناسی::
برترین مقاله‌ها::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
آخرین مطالب سایر بخش‌ها
:: نقش کتابخانه‌های دیجیتال چندرسانه‌ای در پیشرفت آموزش
:: چه چیزی دختران را دختر می‌سازد؟
:: ترویج علم با دانش‌نامه‌های الکترونیکی
:: کتاب‌های اخترشناسی و فضا منتشر شد
:: پژوهشگر تاریخ علم چه کار می کند؟
دنیای DNA

AWT IMAGE

برترین عکس‌ها از طبیعت

AWT IMAGE

مرکز آموزش ژنتیک

AWT IMAGE

:: همکاری مخمر و باکتری برای تولید بنزین ::
 | تاریخ ارسال: ۱۳۸۸/۲/۱ | مترجم: آقاي حسن سالاری | 

مخمر شراب را بگیرید، یک ژن از گیاهی در باتلاق شور به آن بیفزایید و آن را با یک باکتری گمنام از گورستان زباله پرورش دهید تا به یک کارخانه‌ی تولید سوخت زیستی ارزان برای خودروها دست یابید. این برنامه را کریستوفر ویگت زیست‌شناس سنتزی و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا پی‌گیری می‌کنند.

  چند سال است که پژوهشگران در جست‌وجوی راه‌های کارآمدی برای تولید سوخت‌های زیستی از گیاهان هستند. اما این نگرانی وجود دارد که این گیاهان جایگزین گیاهان زراعی راهبردی شوند. بنابراین، تولید سوخت زیستی از مواد سلولزی موجود در دورریزهای گیاهان زراعی، می‌تواند یک گام به پیش باشد.

  هنوز فرایندهای کارآمدی برای انجام این کار وجود ندارد. اما گروه کریستوفر ویگت در جست‌وجوی راهی برآمدند تا میکروب‌ها را وادار به تبدیل سلولز دورریزهای گیاهی به متیل‌هالیدها کنند، زیرا این مواد را می‌توان با یک واکنش کاتالیزوری ساده به بنزین تبدیل کرد.

  شکار آنزیم

  گونه‌های بسیاری از گیاهان و میکروب‌ها، متیل‌هالیدها را با کمک آنزیم متیل‌هالید ترانسفراز به مقدار اندک می‌سازند. چون این آنزیم به طور طبیعی به مقدار اندک یافت می‌شود، گروه ویگت روشی برای به دست آوردن این آنزیم به مقدار فراوان پی‌ریزی کردند.

  آن‌ها در بانک توالی‌های ِ DNA در جست وجوی ژن‌هایی برآمدند که پروتئین‌هایی شبیه متیل‌هالید ترانسفراز تولید می‌کردند. سپس از یک شرکت سازنده‌ی DNA خواستند که89 ژن یافت‌شده را برای آن‌ها بسازد. ژن‌های تولیدی را درون ژنوم باکتری E. coli گذاشتند تا بینند کدام یک از آن‌ها متیل‌هالید بیش‌تری تولید می‌کند. سرانجام توانستند ژن مناسب را از گیاهی به نام Batis maritima (رشد کننده در باتلاق های جنوب شرقی آمریکا و کالیفرنیا) پیدا کنند.

  هم‌کاری میکروب‌ها

  گروه ویگت ژن یافت شده را به درون مخمر وارد کردند تا سوش‌هایی به دست آورند که متیل‌هالیدها را به مقدار فراوان تولید کنند. اما معما هنوز حل نشده بود. آن‌ها نیاز داشتند جانداری پیدا کنند که سلولز را به ملکول‌های کوچک‌تری بشکند تا مخمر بتواند به آسانی آن‌ها را به سوبسترای آنزیم متیل‌هالید ترانسفراز تبدیل کند.

  بیشتر میکروب‌های گوارش‌دهنده‌ی سلولز، به‌کندی رشد می‌کنند و فقط در دماهای به نسبت بالا کارایی بالایی دارند. پژوهشگران به جانداری نیاز داشتند که با همان سرعت مخمر کار کند و در همان دمای حدود 30 درجه پرورش یابد. پس از جست‌و‌جوی بسیار در مقاله‌های علمی سرانجام نامزد مناسبی را پیدا کردند: یک باکتری به نام Actinotalea fermentans که در دهه‌ی 1980 میلادی از گورستان زباله در فرانسه پیدا شده بود.

  این باکتری، استات دفع می‌کند و اگر به تنهایی کشت داده شود، به زودی همین ماده برای خودش چونان زهر می‌شود. اما مخمر می‌تواند استات را به عنوان منبع غذایی به کار ببرد. بنابراین، ویگت و همکارانش این گروه میکروبی را کنار هم چیدند و کارخانه‌ای پدید آوردند که سلولز را به استات و استات را به متیل‌هالید تبدیل می‌کند. این فرایند ارزان است و در دمای پایین انجام می‌شود و به تولید متیل‌هالیدهایی می‌انجامد که می‌توان آن‌ها را به بنزین تبدیل کرد.

  ارزان‌تر از نفت

  پژوهشگران اکنون می‌کوشند این فرایند را کارآمدتر کنند. آن‌ها می‌خواهند ژن‌های مخمرشان را تغییر دهند تا سوخت‌وساز این جاندار را برای تولید ماده‌ی اولیه‌ی بیش‌تر برای آنزیم متیل‌هالید ترانسفراز سوق دهند. در نظر بگیرید این سامانه به کارآمدی مخمر در تبدیل قندها به اتانول کار کند، آن‌گاه بنزین تولیدی این مخمر ارزان‌تر از بنزین به دست آمده از نفت خواهد بود.

  گزارش کامل این پژوهش در:

  Journal of the American Chemical Society (DOI: 10.1021.ja8094611u)

  منبع:

 Yeast and bacterium turned into gasoline factory, by Peter Aldhous.  NewScientist.com: 20:07 20 April 2009   


& nbsp;

  چگونه می‌توان سلولز دورریزهای گیاهی را به بنزین تبدیل کرد؟

  1. سلولز را به کمک باکتری به مولکول‌های کوچک‌تری به نام استات می‌شکنیم.

  2. استات را به کمک آنزیم متیل‌هالید ترانسفراز به متیل‌هالیدها تبدیل می کنیم.

  3. متیل‌هالیدها را با یک واکنش کاتالیزوری ساده به بنزین تبدیل می کنیم.

  

  چگونه می توان آنزیم متیل‌هالید ترانسفراز را به مقدار فراوان تولید کرد؟

  1. ژن‌های مرتبط با تولید این آنزیم را در بانک توالی DNA شناسایی می‌کنیم.

  2. این ژن‌ها را انبوه‌سازی می‌کنیم و سپس درون باکتری E. coli می‌گذاریم.

  3. ژنی که بیش‌ترین مقدار از این آنزیم را تولید کرد، وارد مخمر می‌کنیم.

  4. مخمر را پرورش می‌دهیم تا شمار مخمرهای دارای ژن آنزیم افزایش یابد.

 

  چگونه می توان متیل‌هالید را به مقدار فراوان تولید کرد؟

  1. مخمرها را در محیط پرورش باکتری گوارش دهنده‌ی سلولز می گذاریم.

  2. باکتری سلولز را گوارش می‌دهد و استات از خود آزاد می‌کند.

  3. مخمر دارای آنزیم وی‍ژه، استات را به متیل‌هالید تبدیل می‌کند.

  
تسهیلات مطلب
سایر مطالب این بخش سایر مطالب این بخش
نسخه قابل چاپ نسخه قابل چاپ
ارسال به دوستان ارسال به دوستان


کد امنیتی را در کادر بنویسید >
::
دفعات مشاهده: 5741 بار   |   دفعات چاپ: 1888 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 333 بار   |   0 نظر
زیست‌شناسی
Persian site map - English site map - Created in 0.054 seconds with 1018 queries by yektaweb 3320