'Зеленые гены' в дрожжах могут повысить производство биотоплива, увеличивая устойчивость к стрессу

Ученые, стремясь увеличить производство биотоплива, обнаружили в дрожжах гены, которые повышают их толерантность к этанолу. Это позволяет им производить больше этанола из того же количества питательных веществ.

Исследование, опубликованное в декабрьском номере журнала Genetics за 2010 год, показывает, как генетически модифицированные дрожжевые клетки выживают при более высоких концентрациях этанола. Это решает проблему, сдерживающую производство этанола из целлюлозного сырья (непищевых растительных источников) в количествах, которые могли бы сделать его экономически конкурентоспособным с ископаемым топливом.

Ключевые моменты исследования:

  • Подход: Ученые изучили, как природные штаммы дрожжей Saccharomyces cerevisiae реагируют на обработку этанолом.
  • Открытие: Многие дикие штаммы дрожжей реагируют на этанол иначе, чем традиционные лабораторные штаммы. После обработки низкой дозой этанола они запускали ответ, становясь сверхустойчивыми к высоким дозам.
  • Метод: Сравнивая штаммы с разной реакцией на этанол, исследователи смогли быстро идентифицировать конкретные гены, ответственные за повышенную толерантность.
  • Результат: Были идентифицированы все гены в геноме дрожжей, экспрессия которых менялась в ответ на этанол. Сравнение реакций диких и лабораторных штаммов указало на гены, вовлеченные в высокую толерантность к этанолу.
  • Достижение: Исследователям удалось добиться сверхустойчивости к этанолу у лабораторного штамма, увеличив экспрессию этих генов.

Цитаты:

  • Одри П. Гаш, Ph.D., соавтор исследования: «Мы надеемся, что это исследование приблизит нас к цели производства дешевого, эффективного и экологически чистого целлюлозного этанола... Мы также многое узнали о том, как клетки реагируют на алкогольный стресс».
  • Марк Джонстон, главный редактор журнала Genetics: «Генетически "настроив" эти организмы на производство большего количества этанола, Гаш и ее команда сделали важный шаг в сторону отказа от ископаемого топлива».