Met twee extra genen wordt E.coli resistent tegen ionische vloeistoffen. Zodat je die kunt gebruiken om de biomassa af te breken waar je die bacteriën mee voert, schrijven onderzoekers van het Amerikaanse Joint BioEnergy Institute (JBEI) in Nature Communications.

Het verruimt de mogelijkheden om bacteriën in te zetten voor de productie van biobrandstoffen. Bijvoorbeeld terpenen. Vorige maand publiceerde een andere JBEI-groep in ACS Synthetic Biology over modificatie van E.coli met plantengenen zodat ze pineen gaan produceren. Dat pineen heeft ongeveer dezelfde verbrandingswaarde als JP-10, een militaire raketbrandstof op basis van dicyclopentadieen, en zou daarvoor een ‘groene’ vervanging kunnen vormen - JP-10 uit aardolie is relatief duur en dat verhoogt de kans dat het alternatief er financieel mee kan concurreren.

Die colibacteriën lopen op glucose. Je kunt er nóg meer genen aan toevoegen zodat ze zelfstandig cellulose kunnen afbreken, maar dan is er nog steeds een voorbewerking nodig om die cellulose vrij te maken uit je biomassa.

Dat bepaalde ionische vloeistoffen (‘vloeibare zouten’) daartoe in staat zijn, was al eerder ontdekt. Probleem is alleen dat die ionische vloeistoffen toxisch zijn voor de meeste bacteriën: als die ze binnenkrijgen loopt hun inwendige osmotische druk dusdanig op dat ze eraan bezwijken. Je moet de zouten daarom na de voorbewerking dermate grondig uit je cellulose spoelen dat de economische haalbaarheid van het hele proces onder druk komt te staan.

Uit een regenwoud in Puerto Rico heeft het JBEI nu een bacterie genaamd Enterobacter lignolyticus opgediept, die wél tegen wisselende osmotische drukken bestand is. Twee van zijn genen coderen voor eiwitten, die er voor zorgen dat de overdosis zout zo snel mogelijk weer door het membraan naar buiten wordt gewerkt. Daarbij regelt de zoutconcentratie de pompwerking.

Zet die twee genen over in E.coli en die soort wordt ook bestand tegen resten ionische vloistof in zijn voer, zo luidt de conclusie.

Bijkomend voordeel is dat die zoutresten afrekenen met andere micro-organismen in de cellulose, zodat je minder risico loopt op besmetting van je fermentor.

bron: Berkeley Lab, Georgia Tech