Учёные закладывают основу для генетической карты водорослей — источника биотоплива
Использование зелёных водорослей для производства углеводородного масла в целях создания биотоплива — не новость; природа делает это сотни миллионов лет, по словам учёного из Texas AgriLife Research.
Масла зелёной водоросли Botryococcus braunii можно легко обнаружить в месторождениях нефти и угля, что позволяет предположить, что B. braunii внесла вклад в их формирование и, возможно, была основным источником. Это означает, что мы уже используем эти масла для производства бензина из нефти.
B. braunii — главный кандидат для производства биотоплива, поскольку некоторые её расы обычно накапливают углеводороды от 30% до 40% от своей сухой массы и способны достигать содержания углеводородов до 86% от сухой массы. Как группа, водоросли могут быть единственным фотосинтезирующим организмом, способным производить достаточно биотоплива для удовлетворения потребностей в транспортном топливе.
Без понимания того, как клеточный механизм конкретной водоросли работает на молекулярном уровне, невозможно улучшить такие характеристики, как производство масла, скорость роста или фотосинтез.
Преимущества B. braunii:
- Производство большого количества масла на малой площади.
- Тип производимого масла — ботриококцены, химически идентичные нефти.
- Топливо, полученное из углеводородов B. braunii, химически идентично бензину, дизелю и керосину. Его перерабатывают так же, как нефть.
Недостаток: относительно низкая скорость роста. Время удвоения B. braunii составляет около четырёх дней, по сравнению с 6–12 часами у водорослей, производящих "растительные" масла. Это делает процесс более затратным.
На сегодня полностью секвенированы и аннотированы геномы только шести видов водорослей, и B. braunii в их число не входит.
Прогресс в исследовании генома
Международная команда учёных провела подготовительную работу для секвенирования генома B. braunii (расы B, Беркли).
Ключевые результаты:
- Размер генома: 166.2 ± 2.2 миллиона пар оснований. Это больше, чем у любых шести ранее секвенированных зелёных водорослей (для сравнения: геном человека — ~3.1 млрд пар оснований).
- Содержание гуанин-цитозиновых пар (GC-состав): определена оценка, что важно для планирования секвенирования, так как высокий GC-состав может осложнять этот процесс.
- Филогенетическое положение: исследование подтвердило, что предыдущие генетические данные по расе B, вероятно, были загрязнены другим видом водорослей. Новая работа корректно помещает расу B B. braunii на "родословное древо" водорослей.
Фактическое секвенирование и картирование генома будет выполнено Объединённым институтом генома Министерства энергетики США (DOE Joint Genome Institute). Геномная ДНК уже предоставлена для начала работ.