Introspekcija prirodnih skulptora
Biotehnologija ne može biti samo zelena i crvena, već i bijela - ovo bi trebalo da stvori ekološki prihvatljiv materijal koji truli bez ostavljanja ostatka na hrpi komposta. Ovo će savršeno funkcionirati samo ako razumijete trikove potencijalno korisnih bakterija. Optimizam uprkos cijenama sirove nafte i pljački benzinske pumpe? Zašto ne, naša ovisnost o crnom zlatu sigurno neće uvijek trajati. I, kako bezbrižni u bon motu objašnjavaju: kameno doba nije završilo jer više nije bilo kamenja. Želim reći: Čim dođe nešto bolje, nije važno da li će gorem doći kraj. Realistima ovaj odgovor nije sasvim dovoljan: "nešto bolje" se glupo ne nazire, čak ni "nešto ekvivalentno".
Analogija sa erom od kamena i bronze je takođe prilično iskrivljena. Iako je bronza mogla zamijeniti kamen u našem ranom kulturnom periodu u izradi oružja i alata, sirova nafta je sada toliko univerzalno zakačena za grijač protoka materijala čovječanstva da samo materijalna inovacija teško može okončati našu ovisnost o crnom zlatu.
Naše društvo proizvodi gorivo od nafte, ali i gnojiva, sintetičke hranjive tvari i farmaceutske proizvode, plastiku i još mnogo toga. Iako se danas nafta često može zamijeniti alternativama, one su rijetko jednake vrijednosti. Ovo je još istinitije kada je najvažniji faktor uključen u bilans stanja: faktor troškova. Dok zalihe ne budu zaista male, alternativne energije, zamjenska goriva ili umjetni ugljovodonici kao osnova za sintezu su preskupi, odnosno neekonomični. Dakle, barem nesubvencionirano bez konkurencije.
Ovo se također odnosi na stari svjetionik nade za proizvođače plastike i "bijelu" biotehnologiju - Ralstonia eutropha. Kiselovodikova klica je zaslužna za potencijal da revolucioniše industriju plastike gladne ulja skoro pola veka.
Poput nekoliko svojih bliskih rođaka, Ralstonia blista sa nekoliko posebnih metaboličkih delicija. Na primjer, bakterija pohranjuje hranjive tvari koje se ne koriste odmah kao poseban poliester za teška vremena. Upravo je ovaj specijalni poliester Ralstonia – tačnije polihidromaslačna kiselina – pobudio želje proizvođača plastike, jer kao ugljikovodični polimer u principu nije ništa drugo do polietilen, polisterol ili sve druge slične polimerne varijante koje su do sada proizvedeno u plastiku uz velike troškove i korištenje sirove nafte. Zašto ne biste koristili klice za proizvodnju plastike?
Ubrzo nakon ideje, klan Ralstonia je zapravo biotehnološki zarobljen u industrijskoj masovnoj proizvodnji poliestera, pri čemu je stvorena "prirodna" plastika koja je također biorazgradiva. Bakterijska bioplastika je dokazala svoju praktičnu prikladnost u bočicama šampona, ambalaži za medicinske instrumente, zavojima i pelenama. Do sada se, međutim, nije uspjelo uspostaviti - troškovi proizvodnje su jednostavno bili previsoki jer bakterije proizvode poliester u velikim količinama samo ako se tove skupim šećerom.
To se takođe smatralo rješivim problemom, jer klica može učiniti i nešto drugo: ako joj nedostaje šećera, pojedinačni sojevi bezopasne bakterije, koja se prirodno nalazi u tlu i slatkoj vodi, prerađuju molekularni vodonik (H) kao "litoautotrofni" stručnjaci 2), fiksiraju ugljični dioksid (CO2) i, u nedostatku kisika, također udišu nitrate i nitrit. U principu, dakle, soj Ralstonia eutropha H16 PHB plastične konstrukcije je moguć čak i bez kisika i bez hranjenja šećerom apsorbiranjem ugljičnog dioksida i spajanjem. Međutim, PHB se tada razvijaju sporije.
Anne Pohlmann sa Humboldt univerziteta i njene kolege nisu bile jedine koje su bile zainteresirane za genetsku osnovu bakterijskog multitalenta - možda, tako računica ide, klica se ipak može poboljšati finim genetskim inženjeringom- tuning. Berlinski istraživači su stoga prije nekog vremena počeli dekodirati genom Ralstonia eutropha H16 i sada predstavljaju rezultat od 7,416,677 baznih parova.
Genom Ralstonije, podijeljen na dva kružna hromozoma i megaplazmid, je relativno veliki ćelijski referentni rad, tipičan za slobodno živeće klice sa velikim brojem regulatornih gena kao odgovor na promjenjive uvjete okoline. Istraživači su pronašli ono što su tražili na mnogim mjestima u genomu: varijanta H16, za razliku od svojih rođaka s ograničenim metaboličkim svojstvima, ima gene za CO2 fiksaciju i H2 oksidacija, očekivano mnoštvo različitih metaboličkih mogućnosti, mnogi geni za različite transportne proteine, uputstva za izgradnju aromatičnih jedinjenja, toksini koji su možda usmereni protiv insekata i različite varijante tipičnih enzima neophodnih za proizvodnju poliestera - kao što su beta-ketotiolaze i acetil-CoA reduktaze.
Ovo još jednom podvlači koliko bi bioplastična klica mogla biti svestrana: varijante enzima mogu takođe omogućiti bakteriji da slobodno lanca zajedno neobično razgranate građevne blokove sa OH grupama kako bi formirala nove poliestere sa novim svojstvima. Optimistički govoreći, put do biorazgradive, prirodne bioplastike zapravo može zahtijevati samo ispravnu bakterijsku ishranu, malo genetskog inženjeringa i ništa osim ugljičnog dioksida i vodika. Realno, konačno je došlo vrijeme za ovako lijepe izlaze, da put bez nafte ne vodi direktno u kameno doba. Iako je diskutabilno koliko će dugo trajati naše rezerve nafte, pesimisti vjeruju da smo prošli "vrhunac nafte" i da je sve dalje nizbrdo.
