Супермикробы для решения экологических проблем

Нехватка природных ресурсов и другие экологические проблемы требуют создания возобновляемой химической промышленности. Методы метаболической инженерии позволяют усилить производство химических веществ в микробных "клеточных фабриках". Профессор Санг Юп Ли из KAIST объяснит, как метаболическая инженерия может помочь в разработке решений этих проблем.

Например, полиэфир полилактид (PLA) — это биоразлагаемый материал с широким спектром применения: от медицинских имплантатов до стаканчиков, пакетов, упаковки для пищевых продуктов и одноразовой посуды. Его и его сополимер можно производить путём прямой ферментации возобновляемых ресурсов с использованием метаболически модифицированной Escherichia coli.¹

Микроорганизмы, выделенные из природы, используют собственный метаболизм для производства определённых веществ, но часто неэффективно. Метаболическая инженерия, зародившаяся в 1990-х годах, используется для улучшения их характеристик. Она включает модификацию микробных клеток для усиления производства так называемого биопродукта. Это может быть естественный для клетки продукт, например, этанол или бутанол, или вещество, которое клетка способна производить после изменения её естественных метаболических путей. Метаболическая инженерия позволяет расширить сферы применения биопродукта и оптимизировать общий процесс его синтеза.

В последнее время метаболическая инженерия стала мощнее благодаря интеграции с системной и синтетической биологией.

• Системная биология изучает сложные взаимодействия в целых клеточных системах, позволяя понять метаболические реакции в масштабе всей клетки и их регуляцию генами.
• Синтетическая биология конструирует новые биологические функции и системы, не встречающиеся в природе, позволяя создавать гены, модули и схемы для управления клеточным метаболизмом и увеличения выхода целевого биопродукта.

Таким образом, системная метаболическая инженерия теперь может гораздо эффективнее создавать высокопроизводительные микроорганизмы.

Профессор Ли представит общие стратегии системной метаболической инженерии и приведёт успешные примеры производства химикатов, топлива и материалов, таких как пропанол, бутанол, 1,4-диаминобутан, 1,5-диаминопентан, янтарная кислота, полигидроксиалканоаты и полилактид.

Профессор Санг Юп Ли: "Биологическое производство химических веществ и материалов будет играть всё более важную роль в создании устойчивого мира. Чтобы сделать биопроцесс эффективным и экономически конкурентоспособным, необходимо улучшать характеристики микроорганизмов с помощью системной метаболической инженерии. От промышленных растворителей до пластиков — всё больше товаров повседневного спроса будет производиться с помощью биопроцессов".

Лекция состоится: 8 октября 2012 года в Королевском медицинском обществе (Лондон). Начало регистрации в 17:30, лекции — в 18:30. После лекции с 19:30 до 20:30 пройдёт приём с напитками.