La fabrication de masse de biocarburants pourrait être la clé d'une économie plus verte, une énergie plus respectueuse de l'environnement, options de transport et de produits. Les scientifiques ont déjà conçu les voies métaboliques des microbes, ce qui en fait de minuscules usines de biocarburants. Maintenant, une nouvelle recherche d'un ingénieur de l'Université de Washington à St. Louis affine encore le processus, assembler les meilleurs morceaux de plusieurs bactéries différentes pour synthétiser un nouveau produit de biocarburant qui correspond mieux aux moteurs actuels que les biocarburants précédemment produits.

"Mon laboratoire s'intéresse au développement de procédés de biosynthèse microbienne pour fabriquer des biocarburants, produits chimiques, et des matériaux aux structures et propriétés adaptées, " dit Fuzhong Zhang, professeur agrégé à la School of Engineering &Applied Science. "Précédemment, nous avons conçu E.coli pour produire un composé précurseur qui mène à la production de biocarburants avancés. Dans ce travail, nous avons franchi la prochaine étape vers la fabrication proprement dite."

Les recherches de Zhang portent sur l'ingénierie des voies métaboliques qui, lorsqu'il est optimisé, permettre aux bactéries d'agir comme un générateur de biocarburant. Dans ses dernières découvertes, récemment publié dans Biotechnologie pour les biocarburants , Le laboratoire de Zhang a utilisé les meilleurs morceaux de plusieurs autres espèces, y compris un agent pathogène bien connu, pour permettre à E. coli de produire des ramifications, alcool gras à longue chaîne (BLFL), une substance qui peut être utilisée comme résistant au gel, biocarburant liquide.

"Nous avons conçu puis construit une voie métabolique synthétique à l'intérieur d'E.coli à croissance rapide en introduisant des gènes d'autres espèces, dont Staphylococus aureus, les cyanobactéries et les bactéries du sol, " a déclaré Zhang. " En utilisant CRISPR, nous avons incorporé des gènes de différentes espèces avec des caractéristiques favorables dans la voie des acides gras d'E.coli. »

Zhang et son équipe ont déterminé que le staphylocoque était particulièrement utile pour résoudre un problème courant lors de la fabrication de biocarburant :l'agent pathogène virulent était capable d'incorporer des branches dans son lipide. Ces structures ramifiées abaissent considérablement la température de fusion des lipides et transforment l'alcool gras à longue chaîne d'une substance cireuse en un liquide qui peut être mieux utilisé comme carburant par temps froid.

L'intégration des gènes des différentes espèces dans E.coli a également donné un autre résultat :normalement, E.coli ne peut produire aucun lipide ramifié à lui seul, mais avec la voie métabolique modifiée, 75 pour cent des biocarburants produits par E. coli sont ramifiés.

Zhang dit que la prochaine étape consiste à déplacer la voie métabolique modifiée vers un hôte microbien plus pertinent pour l'industrie. Son laboratoire travaille actuellement avec d'autres laboratoires de l'Université de Washington vers cet objectif.