U novoj studiji pod vodstvom Univerziteta Northwestern, istraživači su po prvi put dešifrirali metaboličke mehanizme koji omogućuju bakteriji Comamonas testosteroni da probavi naizgled neprobavljivo. Ove nove informacije mogle bi potencijalno pomoći razvoju novih biotehnoloških platformi koje bi koristile bakterije za recikliranje plastičnog otpada.
Istraživanje je objavljeno 6. februara u časopisu Nature Chemical Biology.
Vrste Comamonas nalaze se gotovo svugdje, uključujući tlo i kanalizacijski mulj. C. testosteroni prvi put je privukla pažnju istraživača zbog njene prirodne sposobnosti da probavi sintetičke deterdžente za pranje veša. Nakon daljnje analize, naučnici su otkrili da ova prirodna bakterija također razgrađuje spojeve iz plastike i lignina (vlaknasti, drvenasti materijal iz biljaka).
Ludmilla Aristilde, vanredna profesorica građevinarstva i okolišnog inženjerstva pri Univerzitetu Northwestern i voditeljica istraživanja, naglasila je da za razliku recimo od dobro proučavane Escherichie coli, C. testosteroni ne može koristiti šećere kao hranu zbog prirodnih genetskih “ograničenja”.
Ono što C. testosteroni privlači je drugačiji izvor ugljika. A materijali poput plastike i lignina sadrže spojeve s prstenom ugljikovih atoma, sa složenim hemijskim vezama. Iako su istraživači znali da C. testosteroni može razgraditi te spojeve, Aristilde i njezin tim željeli su istražiti kako.
Poređenjem rezultata transkriptomike, proteomike, metabolomike i fluksomike, Aristilde i njezin tim mapirali su metaboličke puteve koje ove bakterije koriste za razgradnju plastičnih i ligninskih spojeva u spojeve ugljika za hranu. Tim je otkrio da bakterije prvo razgrađuju prsten ugljika u svakom spoju. Nakon što razbiju prsten u linearnu strukturu, bakterije ga dalje razgrađuju na kraće fragmente.
Također su otkrili da C. testosteroni može usmjeravati ugljik kroz različite metaboličke rute. Ovi putevi mogu dovesti do korisnih nusproizvoda koji se mogu koristiti za industrijski relevantne polimere kao što je plastika. Aristilde i njezin tim trenutno rade na projektu koji istražuje metabolizam koji pokreće ovu biosintezu polimera.
Jedan od glavnih ciljeva laboratorije ovog tima je korištenje obnovljivih izvora, kao što je pretvaranje otpada u plastiku koja se može koristiti i recikliranje hranjivih tvari iz otpada, navodi Aristilde.
Izvor: ScienceDaily
Prevod: AbrašMEDIA