Bacteriën kunnen nu iets wat chemici al jaren veel moeite kost: de synthese van kleine cyclische koolstofverbindingen. Dit schrijft de groep van Frances Arnold van het California Institute of Technology in Science.

Deze ringen, die veel energie bevatten, worden vaak gebruikt als uitgangsstof bij syntheses van grotere moleculen. De ringen, hier bicyclobutanen, zijn zó klein dat de atomen in een niet-ideale hoek met elkaar moeten binden. Dit zorgt voor ringspanning en is de bron van de opgeslagen energie. Dit maakt het voor chemici moeilijk om deze verbindingen te synthetiseren. De atomen zullen waar mogelijk in een energetisch gunstigere, maar voor de chemicus ongewenste, configuratie binden.

Nu kunnen bacteriën deze koolstofringen produceren. Arnold en collega’s hebben een plasmide met een door gerichte evolutie gemodificeerd gen voor cytochroom P450 ingebracht bij Escherichia coli, die daardoor het gemodificeerde enzym produceert. Over deze techniek vertelde Arnold al eerder in een interview. Het enzym katalyseert na modificatie de vorming van bicyclobutanen, die de onderzoekers kunnen isoleren. Met kernspinresonantie (NMR) controleerden de onderzoekers of het product de juiste configuratie had.

E. coli blijkt de moleculen efficiënt en met grote stereoselectiviteit te produceren.

Bron: Science