Открытие гена растений закладывает основу для улучшенной переработки биотоплива

Исследователи из Университета Джорджии, входящие в состав BioEnergy Science Center, идентифицировали ранее не охарактеризованный ген GXMT1, играющий ключевую роль в развитии клеточной стенки у растений Arabidopsis.

Ключевое открытие:

• Ген GXMT1 отвечает за ключевой этап в синтезе полимера ксилана — основного компонента клеточных стенок древесной биомассы, который делает её устойчивой к переработке в биотопливо.
• Мутантное растение с изменённым геном GXMT1 производит структурно модифицированный ксилан, который легче высвобождается при обработке биомассы горячей водой.
• Это высвобождение ксилана впоследствии облегчает микробам переваривание древесных волокон и их преобразование в этанол.

Научное значение:

• GXMT1 — первый фермент, показавший способность катализировать образование метил-глюкуроновой кислоты, ключевого структурного компонента ксилана.
• До этого открытия в научной литературе он классифицировался как белок с неизвестной функцией.

Практическая цель:

• Манипулирование процессом синтеза клеточной стенки на молекулярном уровне для создания сельскохозяйственных культур, которые хорошо растут, но легко расщепляются при переработке.
• Это может сделать производство целлюлозного биотоплива, получаемого из несъедобного растительного волокна, экономически конкурентоспособным с бензином.

Цитата исследователя:

«Наша цель — выяснить, как растения производят этот полимер. Если мы сможем управлять этим процессом, мы сможем изменить способ создания клеточных стенок, что может облегчить превращение растений в жидкое топливо», — сказал Уильям Йорк, главный исследователь исследования.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.