Geneticky upravená bakterie Escherichia coli, běžně známá jako E. coli, je schopná rozkládat plastové molekuly a přeměnit je na paracetamol – lék běžně používaný proti bolesti.
„Pokud chcete dokázat, že je něco možné pomocí biologie, E. coli je přirozeným prvním krokem,“ uvedl pro portál portál BBC Stephen Wallace, profesor chemické biotechnologie na Univerzitě v Edinburghu, který bakterii modifikoval v laboratoři.
Určité kmeny E. coli, které nejsou patogenní, se běžně používají v biotechnologických a inženýrsko-biologických laboratořích k testování. „E. coli je hlavním ‚tažným koněm‘ oboru,“ uvedl vědec.
V Česku se objevila leishmanióza. Nemoc koní ohrožuje i lidi, hledá se přenašeč |
Bakterii použil nejen k výrobě paracetamolu z plastového odpadu. V minulosti ji geneticky upravil a z plastu vyrobil vanilkovou příchuť a z tukového odpadu z kanalizací zase vonné látky do parfémů.
Využití bakterie E. coli není omezeno jen na laboratoře. V průmyslu se geneticky upravené kmeny mikroorganismu běžně používají k výrobě mnoha produktů – od léčiv, jako je inzulín důležitý pro léčbu diabetu, až po základní chemikálie potřebné při výrobě paliv, rozpouštědel nebo plastů.
„Dominance bakterie E. coli vychází z její role modelového organismu pro pochopení obecných biologických principů,“ zmínil Thomas Silhavy, profesor molekulární biologie na Princetonské univerzitě, který se jejím výzkumem zabývá už přibližně 50 let a její historii důkladně zdokumentoval.
Chybí průzkum alternativ
„Čím víc pracuji s různými mikroorganismy, tím víc si uvědomuji, jak odolná E. coli vlastně je,“ říká Adam Feist, profesor z Kalifornské univerzity v San Diegu, který se zabývá vývojem mikroorganismů pro průmyslové využití.
Ačkoliv odborníci oceňují její robustnost, předvídatelnost a univerzálnost, existují také obavy, že její dominance brání objevování jiných, možná ještě vhodnějších mikroorganismů.
Vyhozené roušky jako časovaná bomba. Tento odpad nelze ignorovat, varuje studie |
Mikrobiolog a inženýr z Michiganské univerzity Paul Jensen, který zkoumá bakterie žijící v lidských ústech, nedávno analyzoval, jak málo jsou ostatní bakterie studovány ve srovnání s E. coli.
„Například průzkum mikroorganismů na skládkách by mohl odhalit bakterie, které by začaly rozkládat nejen plasty, ale i další druhy odpadu,“ řekl. Dodal, že možná existují i věci, které si zatím neumím ani představit – například bakterie, které dokážou vyrábět cement nebo gumu. „Jsme tak hluboko ponořeni do E. coli, že už dostatečně nezkoumáme ostatní,“ zmínil Jensen.
Z koně na auto
Mezi „konkurenty“ E. coli patří například bakterie Vibrio natriegens, která byla poprvé izolována ze slaného močálu v americkém státě Georgia v 60. letech 20. století. Podle expertů tato bakterie roste dvakrát rychleji než E. coli, což znamená, že experimenty a výroba biologických produktů mohou probíhat mnohem rychleji.
„Je také mnohem efektivnější v přijímání cizí DNA,“ řekl Buz Barstow z Cornellovy univerzity, který patří mezi výzkumníky vyvíjející tento organismus. Jeho schopnosti ve srovnání s E. coli přirovnává k „přechodu z koně na auto“.
Japonci mají přelomový vynález. Vyvinuli plast, který se rozpustí v mořské vodě |
Barstow by rád využil mikroby k řešení velkých ekologických výzev – výroby leteckého paliva z oxidu uhličitého a zelené elektřiny až po těžbu vzácných kovů. „Jednoduše řečeno, E. coli nás k těmto vizím nedovede. Vibrio natriegens možná ano,“ zmínil.
V letošním roce jeho vědecký tým založil společnost Forage Evolution, která se zaměřuje na vývoj technologických nástrojů pro práci s mikroorganismem.
Podle profesora Feista z Kalifornské univerzity v San Diegu Vibrio natriegens skutečně nabízí atraktivní vlastnosti, genetické nástroje potřebné pro široké využití podle něj zatím chybí a dosud se neosvědčila ve velkém měřítku. „E. coli je těžké nahradit,“ uzavřel.
