Ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США и сотрудники лаборатории Колд Спринг Харбор (CSHL) разработали ряску для получения высоких урожаев нефти. Команда добавила в одно из самых быстрорастущих в природе водных растений гены для «ускорения» синтеза жирных кислот, «вытягивания» этих жирных кислот в масло и «защиты» масла от разложения. Как объясняют ученые в статье, опубликованной в журнале Plant Biotechnology, такую богатую маслами ряску можно легко собирать для производства биотоплива или других биопродуктов.
В статье описывается, как ученые сконструировали штамм ряски Lemna japonica, который накапливает масло в количестве, близком к 10 процентам от сухого веса биомассы. Это значительное, 100-кратное увеличение по сравнению с подобными растениями, произрастающими в дикой природе, а урожайность более чем в семь раз выше, чем у сои, крупнейшего на сегодняшний день источника биодизеля.
«Ряска растет быстро, — говорит биохимик из Брукхейвенской лаборатории Джон Шенклин, возглавлявший группу. — У нее только крошечные стебли и корни, поэтому большая часть ее биомассы находится в листьях, которые растут на поверхности водоемов по всему миру. Наша разработка обеспечивает высокое содержание масла во всей этой биомассе. Выращивание и сбор этой модифицированной ряски партиями и извлечение из нее масла может стать эффективным путем к возобновляемому и устойчивому производству нефти».
Два дополнительных преимущества: будучи водным растением, маслопроизводящая ряска не будет конкурировать с продовольственными культурами за основные сельскохозяйственные угодья. Она даже может расти на стоках со свиноводческих и птицеводческих ферм, отмечают специалисты.
Один из генов производства масла, идентифицированный брукхейвенскими исследователями, стимулирует производство основных строительных блоков масла, известных как жирные кислоты. Другой вытягивает или собирает эти жирные кислоты в молекулы, называемые триацилглицеринами (ТАГ) — комбинации из трех жирных кислот, которые в сочетании образуют углеводороды, называемые маслами. Третий ген производит белок, покрывающий капли масла в тканях растений, защищая их от разложения.
Сверхэкспрессия каждой генной модификации по отдельности не привела к значительному увеличению уровня жирных кислот в листьях Lemna japonica. Но растения, сконструированные с использованием всех трех модификаций, накапливали до 16% сухого веса жирных кислот и 8,7% масла, когда результаты были усреднены по нескольким различным трансгенным линиям. Лучшие растения накапливали до 10% ТАГ, что более чем в 100 раз превышает количество масла, которое накапливается в немодифицированных растениях дикого типа.
Эксклюзивный перевод*
Фото: Брукхейвенская национальная лаборатория
Ведущий автор рубрик «образование», «аналитический блог», «психология». Также занимаюсь переводами с зарубежных источников. Считаю, что от ошибки никто не застрахован, но настоящие СМИ распространяют и комментируют информацию, в достоверности которой они убеждены и источники которой они хорошо знают.