Científicos alemanes han desarrollado una manera eficaz de absorción de dióxido de carbono del aire Bashny.Net

A pesar de la enorme diversidad de organismos capaces de producir enzimas para convertir el dióxido de carbono en compuestos orgánicos, hasta ahora nadie había podido aprovechar esta oportunidad para convertir el CO2 en biocombustibles o las fuentes de energía renovables para la obtención de valiosos productos químicos. Es demasiado alta concentración de dióxido de carbono en la atmósfera es un problema serio, pero algunos científicos lo ven como una oportunidad.

Un equipo de investigadores del Instituto terrestre de microbiología de la Sociedad max Planck en marburg, alemania, ha desarrollado para la planta nueva de alto rendimiento método de reciclaje de CO2. Se basa en el nuevo ферменте para el secuestro de carbono, gracias a que este proceso puede hipotéticamente ir 2-3 veces más rápido.

Las plantas y las algas es muy bueno vencen con el fin de reducir la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera. Cada año se consumen alrededor de 350 mil millones de toneladas de CO2 en todo el mundo. Casi todas las plantas lo hacen con el mismo procedimiento químico, de una serie de reacciones químicas, llamado ciclo de calvin.

El ciclo de calvin es un conjunto de técnicas moleculares de las transformaciones que en el proceso de los cuales tres simples átomo de la molécula de CO2 lentamente se convierten en glucosa, que es difícil de azúcar. Este método lo suficientemente bien engrasada la evolución, pero los científicos han encontrado la manera de mejorar.


El éxito de la terminación del ciclo de calvin depende molecular de la herramienta рибулозобисфосфаткарбоксилаза (RuBisCO) – una enzima que capta el CO2 de la atmósfera y genera una gran molécula, para comenzar la transformación. El problema es que la RuBisCO hace relativamente lento. Además, una de cada cinco intento de RuBisCO fijar el CO2 produce pérdidas de carbono en el ciclo de calvin y reduce la eficiencia de la fotosíntesis.

Bioquímicos en el capítulo de tobias Эрбом desarrollado in vitro en el ciclo de carbono, que es en gran medida similar con el ciclo de calvin. La diferencia principal de la nueva moda consiste en que en él se utilizan más rápido y eficiente molecular de la herramienta de la enzima, ECR, que realiza el mismo trabajo que RuBisCO, sólo, aproximadamente, 9 veces más rápido. Erb llamó a este proceso de ciclo de CETCH. Además de la enzima ECR, los científicos mediante la secuenciación y síntesis sacado el 16 de catalizadores de 9 de distintos organismos para CETCH ciclo.

El ciclo de CETCH convierte transportable por aire de CO2 en глиоксилат en 11 pasos. En cada etapa se requiere una enzima, transformar las moléculas. Cada una de estas enzimas ha sido cuidadosamente seleccionado de 40 mil conocidos de los catalizadores. Algunos de ellos se presentaron en los seres humanos y de las bacterias intestinales, otros tomaron de las plantas y los microbios que habitan en los océanos del mundo.

Erb y sus colegas han comprobado CETCH ciclo en su laboratorio. Se unieron todos los catalizadores obtenidos con alguna cantidad de combustible químico y calculó cuánto dióxido de carbono se incautaron de aire. Han descubierto que su ciclo en el 25% más eficiente que el ciclo de calvin en las plantas y las algas. CETCH convierte el dióxido de carbono en las moléculas orgánicas, con una velocidad de 5 nmol de CO2 por minuto y por miligramo de proteína.

Alentado por el éxito de la restauración sintética enzimática de la red en el tubo de ensayo, que, además, puede competir con los ciclos naturales, erb abre muchas puertas para el uso de la tecnología CETCH. Si escribe sintéticos de las enzimas en el organismo vivo, el ciclo de CETCH apoyará natural de la fotosíntesis. Al final, él mismo puede servir de impulso de la elaboración autónoma, totalmente sintético para el carbono en el metabolismo de las bacterias y algas sistemas.

Erb observa que en esta etapa es muy difícil predecir qué tan rápido se sintetizado CETCH en comparación con el ciclo de calvin, que trabaja en los organismos vivos. Pero ya que pasa el menor número de pasos y sus enzimas más rápido, los científicos esperan una aceleración en dos o tres veces. En última instancia, puede ser un poco más lento que el ciclo de calvin. Sencillamente, los científicos no saben con certeza hasta el momento.

Aunque глиоксилат, que se obtiene en el ciclo de la CETCH en gran medida inútil por sí mismo, puede convertir fácilmente en otro producto químico adecuado para la producción de biocombustibles o анитибиотиков.

Los científicos esperan que una vez que el ciclo de CETCH se puede implantar en un organismo vivo con la ayuda de técnicas de ingeniería genética. Sin embargo, es una tarea complicada, para cuya solución es necesario realizar muchas más investigaciones. Ahora el equipo de erb no tiene ni idea de lo que ocurrirá, si su ciclo de colocar dentro del sistema de la célula viva.

"Trate de imaginar que los científicos fueron capaces de crear algo así como artificiales de las hojas o cualquier otro sistema híbrido, en el que fotovoltaicos paneles solares pueden proporcionar energía de las algas y las bacterias que viven por debajo de ellos. Entonces, usando el ciclo de CETCH, son capaces de absorber dióxido de carbono y producir útiles químicos" – dice tobias erb.

Ahora en la base de toda la industria química se basa en el uso de combustibles fósiles. Plásticos y textiles, electrodomésticos y antibióticos – todo esto se realiza con una enorme cantidad de emisiones de dióxido de carbono. En lugar de sobrecargar el planeta de nuevas emisiones, la producción de sustancias químicas podría luchar activamente contra el cambio climático, la creación de productos útiles de CO2.

El trabajo científico publicado en la revista Science, el 18 de noviembre de 2016
DOI: 10.1126 / science.aah5237

Fuente: geektimes.ru/post/282758/