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科学家培养新型大肠杆菌能以二氧化碳为食

2019-12-04 16:00:53  来源:知否

虽然大多数人对大肠杆菌都厌恶至极,但它们却是科学家较为看重的研究对象之一。最近科学家们就成功为大肠杆菌更换了“食物口味”。

根据发表在《细胞》杂志上的一篇新论文,以色列魏茨曼科学研究所的科学家已经培育出一种以二氧化碳为食的大肠杆菌。这种细菌通常更喜欢糖或者说葡萄糖,但实验室培育的菌株在产生可用于生物燃料的物质时,将二氧化碳转化为自身的能量。

逆天了!科学家培养新型大肠杆菌能以二氧化碳为食

目前,有几种大肠杆菌已经被用来制造生物燃料,但它们通常以糖为食,而且糖不是一种丰富的物质。因此科学家们转而寻求新的研究突破。

研究人员向大肠杆菌基因中添加一种转化二氧化碳的酶,并去除了用于代谢糖的其它酶,最终成功改变了它们赖以生存的“食物”来源。为了证明它们真的不需要糖来维持生存,科学家们把这些细菌放在实验室里200天。当再次对这些细菌进行研究时,研究人员发现它们已经成功地"进化"了,而且能够在不需要糖的情况下生长。

该研究的负责人Ron Milo称,研究团队没想到能够对这种细菌的基因组做出如此“巨大的改变”。而目前的问题在于,大肠杆菌在生长过程中释放的二氧化碳比它们消耗的要多,因此,研究人员未来仍然需要进行更多的研究来减少它们的二氧化碳排放。

逆天了!科学家培养新型大肠杆菌能以二氧化碳为食

尽管大肠杆菌有着非常糟糕的名声,但它已经被用来做许多有用的事情。几年前,研究人员研究如何在微生物中存储加密数据时,甚至打造出了基于大肠杆菌的“计算机”。

改良后的大肠杆菌将来可以用来生产其它化学物质,它们甚至可以利用钢铁行业或混凝土行业所产生的二氧化碳副产物来为糖尿病患者生产胰岛素。纽卡斯尔大学的Frank Sargent称:“这项技术有无限的可能性,而且这种定向进化已经获得了诺贝尔奖,这是一个很好的例子。”

有研究表明,大肠杆菌甚至可以被用来产生神奇蘑菇中的裸盖菇素,这是一种可防止抑郁的物质。越来越多的人开始将其作为一种精神疾病的治疗手段进行测试,比如上瘾、抑郁和创伤后应激障碍。迈阿密大学的一个研究小组对这种细菌进行了基因改造,使其大量生产出具有精神活性的裸盖菇素。

除此之外,这项研究背后的团队确实声称这种菌株可以用来开发“食物”。虽然大肠杆菌食物听起来有点令人反胃,但我们还得等上很长时间才能知道这种未来的食物会是什么样子。研究人员说,目前这项工作基本上只是一个概念上的证明,所以使用大肠杆菌制作假日晚餐的想法可能还需要等一段时间。

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