أضواء على الأبحاث

كائنات دقيقة مُعدَّلة وراثيًّا تتيح الاستفادة من النفايات

  • Published online:

Credit: LanzaTech

تستطيع البكتيريا المُعدَّلة أن تُحوِّل النفايات الغازية، مثل ثاني أكسيد الكربون، لمواد كيميائية نافعة بكميات كبيرة.

يُعد الأسيتون والأيزوبروبانول من المواد المُستَخدمة على نطاق واسع في الصناعات، غير أن تصنيعهما يستهلك كثيرًا من الطاقة، وتنتج عنه غازاتٌ دفيئة تُعادل ما يقرب من ضعف وزن هاتين المادتين.

نجح مايكل كوبكيه، بشركة «لانزا تيك»LanzaTech  الكائنة في قرية سكوكي بولاية إلينوي وزملاؤه، في الاستفادة من بكتيريا «كلوستريديوم أتوإيثانوجينام» Clostridium autoethanogenum - وهي بكتيريا يمكنها أن تنتج بشكلٍ طبيعيٍ الإيثانول، إحدى المواد المضافة إلى الوقود - للوصول إلى غايتهم. وكان العلماء قد عمدوا -في وقتٍ سابقٍ- إلى التحايل على هذا النوع من البكتيريا لإنتاج الإيثانول بكميات كبيرة من انبعاثات أول أكسيد الكربون.

ويمكن لأنواع أخرى من البكتيريا من جنس الكلوستريديوم (التي تُعرف أيضًا بالمطثيات) أن تنتج مزيجًا من الأسيتون والأيزوبروبانول، وغيرها من المركبات، ما دفع الباحثين إلى استخدام جينومات هذه البكتيريا للحصول على إنزيماتها التي يمكن استخدامها في تحفيز سلالة من البكتيريا مُعدَّلة وراثيًّا، لإنتاج إما الأسيتون فقط وإما الأيزوبروبانول وحده. وقد أثبت الفريق البحثي أن الكائنات الحية الدقيقة المُعدَّلة وراثيًّا كانت قادرةً على إنتاج إما الأسيتون وإما الأيزوبروبانول بصفة مستمرة، داخل أحد المصانع التجريبية (المنشأة الموضحة في الصورة) لمدة ثلاثة أسابيع.

ويُقدر الفريق البحثي أن عملية إنتاج كيلوجرام واحد من الأسيتون أو الإيزوبروبانول تستهلك ما يعادل 1.78 أو 1.17 كيلوجرام من ثاني أكسيد الكربون، على التوالي.

Nature 603, 10 (2022)