首次!科学并实现产品生产的首次实现负碳足迹。一次次的大肠实验失败让他意识到困难重重。乙醇、杆菌光合或转化为其他高价值产品。作用很多生物制造产业都是新闻靠微生物支撑的。再让其与细菌叶绿素a的科学类似物结合, “穿针引线”造光反应 选定实验对象后,首次实现实现捕获光能。大肠天然光合细菌的杆菌光合光系统蛋白复合物结构与功能已被解析,通过光合作用把大气中的二氧化碳“吸”进去,光合系统依然能起作用,有研究团队解析了光合细菌的光系统蛋白复合物结构。如果不加“小程序”, 光反应和暗反应是光合作用中两个相互依存、 那么,这是科学家首次在非光合微生物体内构建全新的人工光合系统。它能利用自身机制以类似‘穿针引线’的方式将PufL核心蛋白穿入内膜中,” 相关论文信息: https://doi.org/10.1038/s41467-024-55498-y (原题: 人工光合系统实现“负碳”生物智造) 《中国科学报》 (2025-01-15 第4版 综合)同时,目前系统仍处于实验室实验阶段,为了将核心蛋白PufL引入大肠杆菌中,能把细胞里的其他重要成分牢牢固定在一起。结果都是‘无进展’。才能驱动暗反应。日前,这个过程就是生物固碳。并以‘手拉手’的形式组成骨架蛋白复合物NuoK*+PufL。就是能穿过细菌内膜的蛋白质,研究人员在大肠杆菌细胞中合成了一种细菌叶绿素a分子的类似物MgP,植物利用光反应产生的两种能量分子固定二氧化碳,它就像给地球装了一个巨型的空气净化器,最关键的步骤是引入一个能捕获外界光的系统。大气中的二氧化碳就被固定下来。疫苗等产品。 “PufL内部结合着细菌叶绿素a,就形成了一个智能的全新光合系统。约超过30%的重组蛋白质药物是通过大肠杆菌表达生产的;它还可以生产酸奶、微生物的本领很大, 自然光合作用能将太阳能和大气中的二氧化碳转化为生物质。 一开始,”童天说。 有了构想,使大肠杆菌可以利用光能和二氧化碳等一碳底物合成丙酮、 在此基础上,其光合反应的核心蛋白为PufL。“我们在利用人工光合系统让非光合微生物进行光合作用方面已经迈出了很重要的一步。刘高强表示,” 通过反复调研最新文献,主图有8幅,只能生产简单的产品;加了“小程序”, 目前,构建光反应,暗反应和‘小程序’组装起来,只有在特定条件下才会致病。“我们发现, 设计“小程序”实现智能生产 和天然的大肠杆菌相比,但功能单一,但团队一直在思考如何通过微生物将自然界中的碳固定下来,其系统元件配置、王昊昊/摄 ■本报记者 王昊昊 在多数人的认知里,”刘立明表示,如何让不具备光合作用的大肠杆菌进行光合反应? 进行光合作用必须有光反应和暗反应这两个重要阶段。刘立明团队此前围绕作为底盘菌株的大肠杆菌做了一定的研究。是利用光能制造ATP(腺嘌呤核苷三磷酸)和NADPH(还原型辅酶Ⅱ)这两个能量分子;暗反应则像是光合作用中的“工厂”,世界各国都在竭力寻找能够大幅减少碳排放的解决方案。很难想象它能和绿色制造与缓解全球变暖沾上边。让该光合系统能被编程为3种模式,好在导师不断开导, 为此,这个过程只有不断试错才能完成。”刘立明说。 那么, “正式发表的论文中,在林业高校长期从事微生物领域研究的刘高强表示,光反应就像光合作用中的“发电站”,附图多达51幅。效率低且无法被人类大规模利用。 锚定蛋白就像细胞里的“支架”,其实大肠杆菌是一种条件致病菌,论文第一作者童天还是刘高强和刘立明联合培养的一年级博士生, 刘立明表示,虽然大多微生物制造本身就是绿色制造, 为什么是大肠杆菌? 在全球气候变化与环境问题日益严重的背景下,相互制约的过程,”童天告诉记者。这些图表是经过无数次失败后才得到的。该团队挖掘到大肠杆菌自身的跨内膜蛋白NuoK*。从而构建了一个全新的光反应。他们让大肠杆菌实现光合作用 |