GMO E. coli fiksira ugljendioksid

Naučnici su "natjerali" bakterije Escherichia coli da - jedu ugljendioksid. Normalno, ova bakterija to ne radi, ali stvoren je soj genetički modificiranih E. coli koje troše ugljendioksid i konvertuju ga u organski ugljik, tj. stvaraju neke organske spojeve od njega. Suštinski, od jednog heterotrofa stvoren je autotrof, sposoban da u Kalvinovom ciklusu fiksira ugljik.

Zašto bi se naučnici ovako igrali sa E. coli? Naime, postoji mnogo vrsta jednostaničnih organizama koji prirodno  uzimaju ugljendioksid i u procesu fotosinteze ga ugrađuju u organske spojeve. Međutim, problem je što je ove organizme teže genetički modifikovati, kao da se "opiru" tome", dok je vrlo jednostavno ovako tretirati E. coli, o kojoj puno toga znamo. 

Tim Rona Mila sa Instituta za nauku Weizmann u Rehovotu, Izrael, su pomoću  metoda genetičkog inženjerstva i evolucije u laboratoriju stvorili novi soj E. coli tako što u stanice ugradili bakterijske gene koji kodiraju par enzima, krucijalnih za proces pretvaranja ugljendioksida u organski ugljik. Radi se o enzimima RuBisCO, karbonatnoj dehidratazi (CA) i format-dehidrogenazi (FDH).

Međutim, E. coli nije tako lako zavarati. Generacije i generacije bakterija uzgajanih u toku godinu dana je odbijalo jesti ugljendioksid, pa su im naučnici ipak morali davati male količine šećera. Zapravo u toku godinu dana, naučnici su usmjeravali evoluciju bakterija kako bi se one privikle i "naučile" jesti ugljendioksid. U ovom slučaju, bakterije su stekle acquired taste za ugljendioksid. 

Ovakva izmijenjana E. coli mogla bi se koristiti za proizvodnju nekih organskih molekula, koje bi se, opet, mogle koristiti kao biogoriva ili za proizvodnju hrane. Proizvodi napravljeni na taj način imali bi niže emisije u poređenju s konvencionalnim proizvodnim metodama i mogli bi potencijalno ukloniti ugljendioksid iz atmosfere.  Međutim, sad za sad, ovo je tek daleki san jer ova E. coli još uvijek proizvodi više ugljendioksida nego što ga fiksira. Rad, objavljen u časopisu Cell, pod nazivom "Conversion of Escherichia coli to Generate All Biomass Carbon from CO2" krajem novembra 2019, tek je dokaz da je ovaj koncept moguć. PDF rada je dostupan ovdje.