新的基因工程細菌可以把二氧化碳變成有用的甲烷,協助對抗全球暖化!

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轉換溫室氣體成為有用的類型,像是甲烷,會需要很長的時間。現在,一組研究人員設計出一種細菌,能夠只以單一而又自然產生的酶反應步驟,來推動這個過程。

氮固化解說

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從’稀薄空氣產生’燃料的研發,正在華盛頓大學(University of Washington)進行中。
在一篇發表於美國國家科學院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)的最新研究,研究人員設計出一種細菌,藉由利用一種名為"氮固化(nitrogenase )"的酶作為催化劑,能夠在只有單一酶反應步驟,來推動轉換二氧化碳成為甲烷氣體。

這種酶並不是完全在實驗室創造出來的催化劑,它的確是自然產生的。根據科學美國人雜誌(Scientific American)氮固化真的在自然狀態幫助細菌,以一個名為氮還原(nitrogen reduction)或是固氮作用(nitrogen fixation)的過程,轉換大氣層中的惰性氮氣體,成為容易反應的氨(ammonia)。

論文發表的共同作者、華盛頓大學微生物學教授Caroline Harwood被這個酶執行這個"在現象上困難的反應"的能力激起好奇心,她和研究小組開始測試是否能夠改變這個酶的表現方式,使得它與其他基質(substrate)起反應,來產生其他有用的類型。

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圖: Fixen et al. PNAS doi:10.1073/pnas.1611043113

它是如何起作用

如同科學美國人雜誌解釋這個過程,這個細菌,R. palustris,也被修改過,以便於增加修改後的固化氮的生產程度。就好像在自然反應中,這個酶需要被陽光刺激,來產生完成反應所需要的能量。測試結果是大有可為的。然而,從二氧化碳到甲烷的過程效率,很接近從氮到氨的自然過程效率。Harwood說:「正常的酶對每一個氨[分子]產生大約兩個氫,改變後的酶對每一個甲烷分子產生一千個氫。」

即使考慮這個過程,許多科學家正積極地期待更多的研究。這項發現只是一個起點,利用氮固化的能力,來理解生物系統如何能夠在只有一個酶反應步驟,安排資源來產生富含能量的碳氫化合物。

來源:Futurism