Неожиданное открытие: сине-зеленые водоросли могут производить масло
Масло из воды и углекислого газа при помощи солнечного света способны производить цианобактерии (сине-зеленые водоросли), выяснили исследователи из Боннского университета, 5 марта сообщает информационный бюллетень Phys.org со ссылкой на журнал PNAS.
Такой результат исследования для ученых оказался неожиданным — до сих пор считалось, что масло могут производить только растения, а сине-зеленые водоросли, несмотря на свое название, к растениям не относятся. Профессор биологии доктор Петер Дорманн из Института молекулярной физиологии и биотехнологии растений (IMBIO) при Боннском университете сообщил: «Это было полной неожиданностью не только для нас».
Дорманн много лет работает с ферментами, которые катализируют один из этапов синтеза масла в растениях. Эти ферменты активны в хлоропластах — компонентах зеленых клеток растений, осуществляющих фотосинтез.
Многие ученые считают, что хлоропласты когда-то произошли из цианобактерий. По этой теории, более миллиарда лет назад примордиальная (зачаточная) растительная клетка «проглотила» цианобактерию, которая затем начала жить в клетке и снабжать ее продуктами фотосинтеза. «Если эта гипотеза эндосимбионта верна, то фермент синтеза масла хлоропластов мог первоначально прийти от цианобактерий», — объясняет Дорманн.
Дорманн совместно со своим докторантом Мохаммедом Айзуком искали в геноме различных цианобактеров гены, синтезирующие ферменты, которые принимают участие в производстве масла. Поиски увенчались успехом: ученые нашли ген ацилтрансферазы, который действительно дает возможность цианобактериям производить масло, хотя и в небольших количествах.
Полученный результат интересен с нескольких точек зрения. Во-первых, он показывает эволюционные процессы — определенная часть механизма синтеза масла в хлоропластах растений, вероятно, происходит от цианобактеров.
Во-вторых, открывает новые возможности в производстве корма для животных и биотоплива — ведь цианобактерии не нуждаются в пахотной земле. Для их выращивания достаточно иметь емкость с питательной средой и необходимое количество света и тепла.
Для производства таким образом биотоплива можно использовать пустыни, не конкурируя с пищевыми культурами. Подобные эксперименты уже проводятся с зелеными водорослями, но за ними сложнее ухаживать, чем за сине-зелеными водорослями (цианобактериями).
Дорманн заявил: «С цианобактериями все может быть по-другому. Вид, изучаемый в Боннском университете, производит лишь очень небольшое количество масла. Тем не менее вполне возможно, что другие виды значительно более продуктивны. Кроме того, сине-зеленые водоросли могут быть генетически модифицированы относительно легко, подобно другим бактериям. Поэтому, возможно, выход биотоплива может быть значительно увеличен с помощью биотехнологических средств».
Напомним, цианобактеры (сине-зеленые водоросли) относятся к бактериям, причем наиболее древним, еще не имеющим клеточного ядра (прокариотам). Цианобактерии по своему месту в классификации живых существ ближе к кишечной палочке, чем к оливковому дереву. Среди прокариотных микроорганизмов они наиболее сложно организованы и способны к фотосинтезу.
