Livejurnal69 - Secara teori, tanaman bisa menjadi yang paling "hijau" pabrik-pabrik, direkayasa untuk memompa keluar jenis bahan baku sekarang kita peroleh dari bahan kimia berbasis minyak bumi. Namun pada kenyataannya, mendapatkan tanaman untuk mengakumulasi tingkat tinggi produk yang diinginkan telah menjadi tujuan yang sulit dipahami. Sekarang, di langkah pertama menuju pencapaian produksi hijau skala industri, ilmuwan dari US Department of (DOE) Nasional Energy Brookhaven Laboratorium dan kolaborator pada rekayasa laporan AgroSciences Dow tanaman yang menghasilkan tingkat industri yang relevan dari senyawa yang potensial dapat digunakan untuk membuat plastik.
Penelitian ini dilaporkan online dalam Plant Physiology, dan akan muncul di cetak dalam edisi Desember.
"Kami telah direkayasa jalur metabolisme baru di tanaman untuk memproduksi jenis asam lemak yang dapat digunakan sebagai sumber prekursor untuk blok bangunan kimia untuk membuat plastik seperti polietilena," kata John Shanklin Brookhaven biokimia, yang memimpin penelitian. "Bahan baku untuk prekursor paling saat ini berasal dari bahan bakar gas atau batubara yang berasal dari sintetik. Cara baru kami menyediakan bahan baku yang bersumber dari asam lemak dalam biji tanaman akan terbarukan dan berkelanjutan tanpa batas. Teknologi Tambahan efisien mengubah tanaman asam lemak ke kimia blok bangunan yang dibutuhkan, tetapi penelitian kami menunjukkan bahwa tingkat tinggi dari bahan baku yang tepat dapat dibuat pada tumbuhan. "
Metode membangun bunga lama Shanklin dalam asam lemak - blok bangunan untuk minyak tumbuhan - dan enzim yang mengendalikan produksi mereka. Penemuan gen yang kode untuk enzim yang bertanggung jawab atas apa yang disebut "tidak biasa" mendorong pabrik produksi minyak banyak peneliti untuk mengeksplorasi cara mengungkapkan gen dan memproduksi minyak yang diinginkan tertentu dalam berbagai tanaman.
"Ada tanaman yang secara alami menghasilkan asam lemak yang diinginkan, yang disebut 'omega-7 asam lemak,' dalam biji mereka - misalnya, anggur cakar kucing dan milkweed - tapi hasil panen mereka dan pertumbuhan karakteristiknya tidak cocok untuk produksi komersial," Shanklin kata. Upaya awal untuk mengekspresikan gen yang relevan di lebih spesies tanaman yang cocok menghasilkan tingkat lebih rendah dari minyak yang diinginkan daripada yang diproduksi di tanaman dari mana gen diisolasi. "Ini menunjukkan bahwa modifikasi metabolisme lainnya mungkin diperlukan untuk meningkatkan akumulasi dari minyak biji tanaman yang diinginkan," kata Shanklin.
"Untuk mengatasi masalah akumulasi miskin, kami melakukan serangkaian percobaan yang sistematis rekayasa metabolisme untuk mengoptimalkan akumulasi omega-7 asam lemak dalam tanaman transgenik," kata Shanklin. Untuk percobaan ini bukti-of-prinsip, para ilmuwan bekerja dengan Arabidopsis, pabrik laboratorium umum.
Enzim yang membuat asam lemak yang tidak biasa adalah varian dari enzim yang disebut "desaturases," yang menghilangkan atom hidrogen tertentu dari rantai asam lemak untuk membentuk ikatan karbon-karbon ganda, sehingga desaturating asam lemak. Pertama-tama peneliti mengidentifikasi alami desaturases varian dengan kekhususan yang diinginkan, tapi mereka bekerja buruk ketika diperkenalkan ke Arabidopsis. Mereka selanjutnya direkayasa varian laboratorium-berasal dari enzim tumbuhan alami yang bekerja lebih cepat dan dengan spesifisitas lebih besar dari enzim alam, yang meningkatkan akumulasi asam lemak yang diinginkan dari kurang dari 2 persen menjadi sekitar 14 persen.
Meskipun perbaikan, tingkat yang masih cukup untuk produksi skala industri. Para ilmuwan kemudian dinilai sejumlah modifikasi tambahan untuk jalur metabolisme tanaman. Misalnya, mereka "down-diatur" gen yang bersaing untuk substrat asam lemak enzim diperkenalkan itu. Mereka juga memperkenalkan desaturases mampu mencegat substrat yang telah lolos dari enzim desaturase pertama karena berkembang melalui jalur minyak-akumulasi. Dalam banyak eksperimen mereka mengamati lebih dari produk yang diinginkan terakumulasi. Memiliki berbagai sifat diuji secara individual, para ilmuwan kemudian menggabungkan ciri-ciri yang paling menjanjikan ke pabrik baru tunggal.
Hasilnya adalah akumulasi asam-7 lemak omega diinginkan pada tingkat sekitar 71 persen di baris terbaik direkayasa dari Arabidopsis. Ini jauh lebih tinggi dari tingkat-tingkat omega-7 lemak asam di milkweed, dan setara dengan yang terlihat pada pokok anggur cakar kucing. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman Arabidopsis direkayasa tidak terpengaruh oleh modifikasi genetik dan akumulasi asam lemak omega-7.
"Ini bukti-eksperimen-prinsip adalah demonstrasi yang sukses dari strategi umum untuk metabolisme teknik produksi yang berkelanjutan asam omega-7 lemak sebagai sumber bahan baku industri dari tanaman," kata Shanklin.
Pendekatan umum - mengidentifikasi dan mengekspresikan enzim alami atau sintetis, mengukur perbaikan tambahan yang dihasilkan dari tambahan genetik / modifikasi metabolisme, dan "susun" dari sifat - juga dapat berbuah untuk meningkatkan produksi dari berbagai macam asam lemak lain yang tidak biasa di pabrik biji.
Penelitian ini didanai oleh Kantor DOE Sains, dan oleh The Dow Chemical Company dan Dow AgroSciences.
Penelitian ini dilaporkan online dalam Plant Physiology, dan akan muncul di cetak dalam edisi Desember.
"Kami telah direkayasa jalur metabolisme baru di tanaman untuk memproduksi jenis asam lemak yang dapat digunakan sebagai sumber prekursor untuk blok bangunan kimia untuk membuat plastik seperti polietilena," kata John Shanklin Brookhaven biokimia, yang memimpin penelitian. "Bahan baku untuk prekursor paling saat ini berasal dari bahan bakar gas atau batubara yang berasal dari sintetik. Cara baru kami menyediakan bahan baku yang bersumber dari asam lemak dalam biji tanaman akan terbarukan dan berkelanjutan tanpa batas. Teknologi Tambahan efisien mengubah tanaman asam lemak ke kimia blok bangunan yang dibutuhkan, tetapi penelitian kami menunjukkan bahwa tingkat tinggi dari bahan baku yang tepat dapat dibuat pada tumbuhan. "
Metode membangun bunga lama Shanklin dalam asam lemak - blok bangunan untuk minyak tumbuhan - dan enzim yang mengendalikan produksi mereka. Penemuan gen yang kode untuk enzim yang bertanggung jawab atas apa yang disebut "tidak biasa" mendorong pabrik produksi minyak banyak peneliti untuk mengeksplorasi cara mengungkapkan gen dan memproduksi minyak yang diinginkan tertentu dalam berbagai tanaman.
"Ada tanaman yang secara alami menghasilkan asam lemak yang diinginkan, yang disebut 'omega-7 asam lemak,' dalam biji mereka - misalnya, anggur cakar kucing dan milkweed - tapi hasil panen mereka dan pertumbuhan karakteristiknya tidak cocok untuk produksi komersial," Shanklin kata. Upaya awal untuk mengekspresikan gen yang relevan di lebih spesies tanaman yang cocok menghasilkan tingkat lebih rendah dari minyak yang diinginkan daripada yang diproduksi di tanaman dari mana gen diisolasi. "Ini menunjukkan bahwa modifikasi metabolisme lainnya mungkin diperlukan untuk meningkatkan akumulasi dari minyak biji tanaman yang diinginkan," kata Shanklin.
"Untuk mengatasi masalah akumulasi miskin, kami melakukan serangkaian percobaan yang sistematis rekayasa metabolisme untuk mengoptimalkan akumulasi omega-7 asam lemak dalam tanaman transgenik," kata Shanklin. Untuk percobaan ini bukti-of-prinsip, para ilmuwan bekerja dengan Arabidopsis, pabrik laboratorium umum.
Enzim yang membuat asam lemak yang tidak biasa adalah varian dari enzim yang disebut "desaturases," yang menghilangkan atom hidrogen tertentu dari rantai asam lemak untuk membentuk ikatan karbon-karbon ganda, sehingga desaturating asam lemak. Pertama-tama peneliti mengidentifikasi alami desaturases varian dengan kekhususan yang diinginkan, tapi mereka bekerja buruk ketika diperkenalkan ke Arabidopsis. Mereka selanjutnya direkayasa varian laboratorium-berasal dari enzim tumbuhan alami yang bekerja lebih cepat dan dengan spesifisitas lebih besar dari enzim alam, yang meningkatkan akumulasi asam lemak yang diinginkan dari kurang dari 2 persen menjadi sekitar 14 persen.
Meskipun perbaikan, tingkat yang masih cukup untuk produksi skala industri. Para ilmuwan kemudian dinilai sejumlah modifikasi tambahan untuk jalur metabolisme tanaman. Misalnya, mereka "down-diatur" gen yang bersaing untuk substrat asam lemak enzim diperkenalkan itu. Mereka juga memperkenalkan desaturases mampu mencegat substrat yang telah lolos dari enzim desaturase pertama karena berkembang melalui jalur minyak-akumulasi. Dalam banyak eksperimen mereka mengamati lebih dari produk yang diinginkan terakumulasi. Memiliki berbagai sifat diuji secara individual, para ilmuwan kemudian menggabungkan ciri-ciri yang paling menjanjikan ke pabrik baru tunggal.
Hasilnya adalah akumulasi asam-7 lemak omega diinginkan pada tingkat sekitar 71 persen di baris terbaik direkayasa dari Arabidopsis. Ini jauh lebih tinggi dari tingkat-tingkat omega-7 lemak asam di milkweed, dan setara dengan yang terlihat pada pokok anggur cakar kucing. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman Arabidopsis direkayasa tidak terpengaruh oleh modifikasi genetik dan akumulasi asam lemak omega-7.
"Ini bukti-eksperimen-prinsip adalah demonstrasi yang sukses dari strategi umum untuk metabolisme teknik produksi yang berkelanjutan asam omega-7 lemak sebagai sumber bahan baku industri dari tanaman," kata Shanklin.
Pendekatan umum - mengidentifikasi dan mengekspresikan enzim alami atau sintetis, mengukur perbaikan tambahan yang dihasilkan dari tambahan genetik / modifikasi metabolisme, dan "susun" dari sifat - juga dapat berbuah untuk meningkatkan produksi dari berbagai macam asam lemak lain yang tidak biasa di pabrik biji.
Penelitian ini didanai oleh Kantor DOE Sains, dan oleh The Dow Chemical Company dan Dow AgroSciences.
0 komentar:
Posting Komentar
Sahabat yang budiman jangan lupa Setelah membaca untuk memberikan komentar.Jika Sobat Suka Akan Artikelnya Mohon Like Google +1 nya.
Komentar yang berbau sara,fornografi,menghina salah satu kelompok,suku dan agama serta yang bersifat SPAM dan LINK karena akan kami hapus.Terima Kasih Atas Pengertiannya