
近日,以色列研究人员创造出了一种新型大肠杆菌菌珠,它可以靠二氧完成生长,而不是有机化合物。这一研究结果被发表在《Cell》杂志上,凸显了细菌新陈代谢的惊人可塑性,并为未来的碳中和生物生产提供框架。

https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.009
生物分为自养生物(将有机碳转化为生物质)和异养生物(消耗有机化合物)。自养生物控制着地球上的生物量,供应食物和燃料,更好地理解自养生长的原理和促进自养生长的方法对于实现可持续发展的道路至关重要。
合成生物学的一个巨大挑战是使异养模式生物变为合成自养。尽管人们对可再生能源存储和更可持续的食品生产具有广泛兴趣,但是过去设计工业相关异养模式生物将二氧化碳作为唯一碳源的努力一直失败,先前在异养模式生物中建立自催化二氧化碳固定循环的尝试总是要求添加多碳有机化合物才能实现稳定的生长。在这项研究中,研究人员的主要目标是建立一个方便的科学平台,以增强对二氧化碳的固定,这可以帮助解决与可持续生产食品和燃料以及二氧化碳排放引起的全球变暖等有关问题。
另外,在讨论工业用方法的可扩展性之前,需要进行更多的研究。在未来的工作中,研究人员将致力于通过可再生电力供应能源,以解决二氧化碳释放的问题,确定周围大气条件是否可以支持自养,并尝试缩小与自养生长最相关的突变。
这一壮举为利用工程细菌将我们视为废物的产品转化为燃料、食品或其他化合物开辟了新前景,它还可以作为一个平台,以更好地理解和改善作为人类粮食生产基础的分子机器,从而帮助提高农业产量。