Erfðabreyttar bakteríur flýta fyrir kolefnisbindingu í hafinu í nýrri rannsókn Harvard

Rannsakendur við Wyss-stofnunina hjá Harvard-háskóla hafa erfðabreytt sjávarbakteríu til að flýta fyrir veðrun bergs í sjó, og binda þannig meira koldíoxíð úr andrúmsloftinu. Niðurstöðurnar, sem birtar voru á föstudag í Nature Biotechnology, sýna að breytta örveran flýtti upplausn silíkatsteinefnisins ólivíns 2,6-falt í sérhönnuðum lífkljúfum sem voru fylltir með ómeðhöndluðum sjó úr Bostonhöfn.interestingengineering+2

Hvernig tæknin virkar

Teymið, undir forystu Pamelu Silver og Michaels Springer, sem bæði starfa við Wyss-stofnunina, breytti Alteromonas macleodii, algengri sjávarbakteríu, til að framleiða stöðugt siderofora: sameindir sem afmá járnoxíð (ryð) af yfirborði steinefna. Í náttúrunni oxast járn sem losnar við veðrun ólivíns og myndar húð á steinefninu, sem hægir á frekari upplausn og takmarkar bindingu koldíoxíðs. Villtar bakteríur framleiða siderofora til að safna járni en hætta framleiðslunni þegar þær hafa fengið nóg til að vaxa.wyss.harvard+1

„Þegar villtar bakteríur hafa fengið nóg járn til að vaxa, hætta þær alveg að framleiða siderofora,“ sagði aðalhöfundurinn Neil Dalvie, sem stýrði erfðatæknivinnunni sem nýdoktor í rannsóknarstofu Silver. „Til að gera aukna veðrun mögulega í stórum stíl breyttum við A. macleodii þannig að hún framleiði alltaf siderofora. Við aftengdum í raun framleiðslu siderofora frá járnmagni í umhverfinu.“wyss.harvard

Frá tilraunastofu til hagnýtingar

Eftir lofandi niðurstöður í litlum mæli með eVOLVER-lífkljúfum, byggði teymið tilraunakerfi sem voru hlaðin nokkrum kílóum af grænum ólivínsandi í kafi í mörgum lítrum af ómeðhöndluðum sjó. Þegar kerfið var keyrt í jafnvægi batt það 0,5 grömm af koldíoxíði úr andrúmsloftinu á dag. Lífsferilsgreining sem gerð var í samstarfi við hóp Stevens Davis við Stanford Doerr School of Sustainability staðfesti að aðferðin getur skilað hreinni kolefnisbindingu og skilgreindi þær breytur sem þarf til að hún verði fýsileg í iðnaði.interestingengineering+1

Framtíðarhorfur

Rannsakendur sjá fyrir sér að rækta erfðabreyttu bakteríurnar í stórum opnum þróm sem líkjast skólphreinsistöðvum, dæla sjó stöðugt í gegnum þær og hleypa basískum, kolefnisríkum sjó aftur út í hafið. Áframhaldandi vinna mun einbeita sér að því að finna hagkvæm steinefni og kanna hvort hægt sé að vinna verðmæta málma samhliða kolefnisbindingunni.interestingengineering+1

„Við teljum að þessari einföldu og áhættulausu umhverfistækni megi beita á mörgum stöðum með raunverulegum árangri í kolefnisjöfnun,“ sagði Silver.wyss.harvard