Wissenschaftler nähern sich dem Schlüssel zur Umwandlung von Algen in Biokraftstoff

Wissenschaftler nähern sich dem Schlüssel zur Umwandlung von Algen in Biokraftstoff
Wissenschaftler nähern sich dem Schlüssel zur Umwandlung von Algen in Biokraftstoff
Anonim

Forscher des Instituts für Lebensmittel- und Agrarwissenschaften der Universität von Florida haben möglicherweise einen Schlüssel zur Umwandlung von Algen in Kraftstoff gefunden.

Die Wissenschaftler haben herausgefunden, was Forscher einen "Transkriptionsfaktor" namens ROC40 nennen. Bala Rathinasabapathi, ein UF/IFAS-Professor für Gartenbauwissenschaften, verglich die Rolle eines Transkriptionsfaktors bei der Kontrolle der Expression vieler Gene in den Algenzellen mit einem Polizisten, der eine große Menschenmenge kontrolliert.

Um den Algen Lipide zu entziehen, müssen Wissenschaftler den Algen Stickstoff entziehen.Unter den Hunderten von Proteinen, die durch Stickstoffmangel moduliert wurden, wurde die Synthese von ROC40 am stärksten induziert, wenn die Zellen das meiste Öl produzierten. Die hohe Induktion dieses Proteins legte den Wissenschaftlern nahe, dass es eine wichtige biologische Rolle spielen könnte, sagte Elton Gonçalves, ein ehemaliger UF/IFAS-Doktorand im Programm für Pflanzenmolekular- und Zellbiologie. Tatsächlich zeigte die Forschung des Teams, dass ROC40 hilft, die Lipidproduktion zu kontrollieren, wenn den Algenzellen Stickstoff fehlt.

"Unsere Entdeckung des ROC40-Proteins deutet darauf hin, dass es möglicherweise die Expression von Genen erhöht, die an der Synthese von Öl in Mikroalgen beteiligt sind", sagte Rathinasabapathi.

"Solche Informationen sind von großer Bedeutung für die Entwicklung überlegener Algenstämme für die Biokraftstoffproduktion", sagte Gonçalves. „Wir haben diese Forschung aufgrund der großen sozioökonomischen Bedeutung der Entwicklung erneuerbarer Kraftstoffquellen als Alternativen zu erdölbasierten Kraftstoffen für zukünftige Generationen durchgeführt.Um die Produktion von Algen-Biokraftstoffen zu einem groß angelegten, wettbewerbsfähigen Szenario voranzutreiben, ist es von grundlegender Bedeutung, dass die biologischen Prozesse in diesen Organismen gut verstanden werden."

Rathinasabapathi sagte, dass diese Informationen für die Zukunft wertvoll sind, um Algen zu entwickeln, damit sie Öl überproduzieren, ohne den Algen Stickstoff zu entziehen.

Lipide aus Mikroalgen sind eine hervorragende erneuerbare Quelle für Biokraftstoffe. Die Algen wachsen schnell, tolerieren extreme Wetterbedingungen und stellen nicht die gleichen Probleme dar wie Biokraftstoffpflanzen, die sowohl als Brennstoff als auch als Nahrung angebaut werden.

Das Schlimme war, wenn den Algen Stickstoff entzogen wird, werden die Zellen gestresst und beginnen, Lipide zu produzieren, aber ihre Wachstumsrate verlangsamt sich. Und wenn Algen zu einer kommerziell brauchbaren Brennstoffquelle werden sollen, müssen Wissenschaftler sicherstellen, dass sie nicht nur so viel Öl wie möglich produzieren, sondern auch so schnell wie möglich wachsen können.

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