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利用葡萄藻中酶可從植物中提取燃料

美國德州農(nóng)工大學在研究綠色微藻——布朗葡萄藻過程中發(fā)現(xiàn)了一種能夠產(chǎn)生碳氫化合物的酶，利用這種酶可實現(xiàn)從植物中提取燃料。該研究發(fā)表在最新一期的《自然-通訊》雜志上。

布朗葡萄藻可產(chǎn)生大量的液態(tài)碳氫化合物，用于生產(chǎn)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產(chǎn)生的。

葡萄藻的分布十分廣泛，在海洋、池塘、湖泊、高山、沙漠中均有存在，其最大的問題是生長極為緩慢。在自然狀態(tài)下無法依靠其獲取具有經(jīng)濟意義的生物質(zhì)能燃料。一個葡萄藻細胞變成兩個細胞大約需要一周，而生長較快的藻類6 h就可以翻番。研究人員試圖利用基因技術改造葡萄藻，使其可像其它藻類一樣快速生長，或像陸地植物一樣大量種植，這樣才可以利用其生產(chǎn)燃料。

研究人員首先發(fā)現(xiàn)由LOS基因編碼的合成酶能夠啟動油料的生產(chǎn)。他們確定布朗葡萄藻的LOS酶可以生產(chǎn)數(shù)種不同的碳氫化合物。該酶可以利用3種不同的分子作為基質(zhì)，并且可以將這些分子組合在一起。如將兩個20碳基質(zhì)分子合成出40碳的分子、將兩個15碳基質(zhì)分子合成出30碳的分子、將15碳基質(zhì)分子與20碳基質(zhì)分子合成出35碳的分子。LOS酶的這一特性十分重要，因為大多數(shù)與LOS酶相似的酶只能利用15碳基質(zhì)分子。而對于燃料來說，碳數(shù)越高越好。

研究人員確定了幾乎所有與碳氫化合物生產(chǎn)相關的活性基因序列，經(jīng)過生物信息學分析后，精確找到了一個啟動碳氫化合物生物合成的基因。但了解這些基因后，還須找到合適的宿主，來優(yōu)化這些基因表達，而這還需要進行大量的基礎研究工作。

[鄭寧來供稿]