ISU藻类研究员Martin Spalding
这个故事包含有关爱荷华州立大学令人兴奋的一项发现的重大新闻,该发现用于基因改造藻类的生物质生产。但是,与此故事相关的是一个强调谨慎的词,它完全理解并控制了此类基因突变的潜在影响。
根据爱荷华州立大学新闻社的报道,由遗传,发育和细胞生物学系教授马丁·斯伯丁(Martin Spalding)领导的研究已导致发现一种可以使藻类生物量增加50%至80%的遗传方法。为了完成这一壮举,ISU研究人员表示,他们已经开启了藻类的一条遗传途径,该途径可以显着增加生物体消耗的二氧化碳量,从而帮助回收更多的温室气体,并提高非食品类生物燃料的石油产量。
斯伯丁说,生物量增加的关键是两个基因的组合,这些基因增加了光合作用的碳转化为有机物的能力。突破来自在藻类中表达某些基因,这些基因增加了植物中光合作用的量,从而导致更多的生物量。
Spalding说:“毫无疑问,这将使我们更接近[负担得起的家用生物燃料]。”Spalding认为,在自然环境中,藻类的生长受到限制,因为它们无法从大气中吸收足够的二氧化碳。
在二氧化碳含量相对较低的环境中(例如地球大气中的空气),藻类中的两个基因LCIA和LCIB被表达(或打开),以帮助捕获并从空气中吸收更多的二氧化碳进入维持藻类存活和生长的细胞。
但是,当藻类处于二氧化碳含量高的环境中时,例如植物根附近的土壤中即将释放二氧化碳,这两个相关基因就会关闭,因为植物正在吸收足够的二氧化碳。
Spalding小组的研究表明,藻类可以用来生产生物质。
他说:“根据我们之前所做的一些研究,我们预计会出现增长,幅度可能在10%到20%之间。”“但是我们看到如此巨大的增长感到惊讶。”
在获得藻类类型(莱茵衣藻)以产生更多生物量的实验中,斯伯丁首先分别表达了LCIA和LCIB。每次努力都会使生物量显着增加10%至15%。
当两个基因一起表达时,Spalding惊讶地看到生物量增加了50%到80%。
Spalding说:“这两个基因通过某种方式共同起作用,以增加藻类在您希望已经存在足够二氧化碳的条件下通过光合作用转化为生物质的二氧化碳的量。”
Spalding的研究部分获得了农业部国家粮食与农业研究所和高级研究计划局能源部能源部的资助。
至于谨慎的话,作者斯蒂芬·莱西(Stephen Lacey)写道:“法兰克藻可能是减少碳排放的关键。但是它们代表了不同的环境威胁吗?”
“尽管这项研究有望限制碳排放并扩展生物燃料,但这并不是真正的新事物。转基因藻类是Sapphire Energy,Solazyme,Synthetic Genomics和TransAlgae等公司“秘制调味料”的关键部分,这些公司都在通过不同的遗传变化来增加石油产量。
“但是,如果这些生物可以很容易地离开实验室穿上衣服,皮肤或通过空气离开实验室进入自然环境并污染野生藻类的基因库并显着提高增长率,该怎么办?”
随着科学的发展,必须时刻保持警惕。ISU摄影:Bob Elbert
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