E.coli.

De ketenlengte van de vetzuren, die bacteriën produceren, is genetisch verrassend goed instelbaar. Ziehier de sleutel voor de productie van échte biobenzine, suggereren Harvard-systeembiologen in PNAS.

Ze hebben een E.coli-kweekje al zo ver gekregen dat het octanoaat produceert, met 8 koolstofkernen in de vetzuurketens in plaats van de gebruikelijke 16 à 17. Ze stellen elke gewenste ketenlengte tussen 4 en 12 te kunnen leveren

De suggestie dat je van dat octanoaat benzine kunt maken met een hoog octaangetal is wat kort door de bocht, want dat getal slaat op iso-octaan (2,2,4-trimethylpentaan) en niet op het onvertakte n-octaan dat je van zo’n vetzuur maakt. Maar vast staat dat het veel meer op benzine lijkt dan de oorspronkelijke C16-vetzuren, en er óók meer op lijkt dan de bio-ethanol die nu nog de belangrijkste vervangende brandstof voor benzinemotoren is.

De PNAS-publicatie suggereert dat het op zich niet zo moeilijk is om de lengte van de vetzuurketens te beïnvloeden door modificatie van de enzymen, die die ketens in elkaar zetten. Je kunt zelfs nog kiezen of er even of oneven aantallen koolstofatomen worden ingebouwd; voor dat laatste voeg je een gen toe dat zorgt voor propionaatproductie.

Het probleem zit eerder in het feit dat een bacterie vetzuurketens van normale lengte nodig heeft voor zijn eigen celmembraan. Je moet dus iets verzinnen waardoor hij zowel lange als korte ketens maakt, in een commercieel zo aantrekkelijk mogelijke verhouding.

De onderzoekers probeerden het eerst met een klein beetje cerulenine, een antibioticum dat specifiek de enzymen afremt die voor vetzuurketenverlenging zorgen. Dat levert inderdaad een mix van lange en korte ketens op. Cerulenine is echter te duur om aan toepassing op grote schaal te denken.

Beten werkt het om de genetische code voor die enzymen te modificeren. Eén van de twee wijzig je dusdanig dat het enzym niets langers meer kan maken dan octanoaat. Het andere enzym verbouw je zo dat de bacterie het vanzelf afbreekt, maar pas nadat het celmembraan is gevormd.

Het effect is inderdaad dat de bacterie een recordpercentage van zijn koolstof (gesproken wordt van 12 procent) gaat verwerken tot octanoaat.

Volgens de onderzoekers moet de strategie ook toepasbaar zijn op andere metabole routes, zodat je ook polysacharides of bioplastics op lengte moet kunnen produceren.

bron: Wyss Institute at Harvard

Onderwerpen