Fabryki komórkowe na bazie metanolu
Metanol może być pozyskiwany zarówno przy pomocy zasobów kopalnych, jak i odnawialnych, dzięki czemu jest bardzo elastycznym i ekologicznym surowcem. Jednakże bakterie metylotroficzne (żywiące się metanolem) zwykle nie posiadają pewnych pożądanych cech niezbędnych do zastosowania ich w przemyśle jako fabryk komórkowych. Przykładowo mają bardzo wysokie wymagania tlenowe, a ponadto ich hodowla genetyczna stanowi wymagające przedsięwzięcie. W finansowanym przez UE projekcie PROMYSE (Products from methanol by synthetic cell factories) pracowano nad uzyskaniem metylotrofii u bakterii niemetylotroficznych przy pomocy rozwiązań z zakresu biologii syntetycznej. W celu produkcji biotechnologicznej w projekcie PROMYSE połączono ortogonalną modularyzację metylotrofii oraz wykorzystanie metanolu jako ogólnego materiału wsadowego. Metody syntetyczne połączono z bioinżynierią, a testy z prognozami i modelowaniem, aby uzyskać nowe metylotrofy. Ważnym osiągnięciem było stworzenie cennych produktów przy pomocy żywicieli powszechnie stosowanych w biotechnologii. Na koniec badacze użyli znakowanego metanolu i wykazali, że stworzone rekombinowane szczepy niemetylotroficzne potrafią przyswajać metanol i włączać go do elementów komórek. Partnerzy projektu PROMYSE dokonali biochemicznej charakterystyki sześciu różnych dehydrogenaz metanolu i ich białek aktywujących. Aby uzyskać metylotrofię, badacze przenieśli każdą z nich do trzech wybranych żywicieli niemetylotroficznych. Otrzymali rekombinowane szczepy Bacillus methanolicus, które wytwarzają ważny związek chemiczny stosowany do produkcji bioplastików z metanolu. Wyniki projektu zaprezentowano za pośrednictwem 22 publikacji w czasopismach naukowych, licznych konferencji. Złożono także jeden wniosek patentowy. Szkolenie młodych badaczy, zaangażowanie ze strony partnerów przemysłowych i wykorzystanie skutecznych metod rozpowszechniania wiedzy przyczynią się do przygotowania Europy do zapoczątkowania gospodarki opartej na metanolu jako głównym składniku.
Słowa kluczowe
Metanol, metylotrof, Bacillus methanolicus, Methylobacterium extorquens, chemiczne substancje pomostowe, dehydrogenazy metanolu
