Torpaq bakteriyası Cupriavidus necator onilliklər ərzində tədqiqatçıların və sənayenin diqqətini cəlb etmişdir. Bu qismən ona görədir ki, biokimyəvi reaksiyalar vasitəsilə bakteriya bərpa olunan xammalı qarışqa turşusu və karbon dioksidi (CO ₂ ) bioplastika kimi qiymətli məhsullara çevirir.

Bununla belə, bir çatışmazlıq var: bakteriyalar qarışqa turşusunda yaxşı inkişaf etmir. Torpaq bakteriyaları əvvəlcə qarışqa turşusunu daha çox CO _2- yə yandırır , daha sonra əlavə enerji vuraraq yenidən emal edirlər. Mikrobioloq Nico Claassensə görə olduqca səmərəsiz bir yol. “Bu, yarışda başlanğıc xətti ətrafında əlavə dövrə vurmağa bənzəyir.”

Almaniyanın Wageningen Universiteti və Tədqiqat və Maks Plank İnstitutunun tədqiqatçıları bunun daha səmərəli ola biləcəyini düşünürlər. Onlar kağız üzərində daha ağıllı, daha birbaşa biokimyəvi yol hazırladılar – bu, bakteriyaya lazımsız aralıq addımlar atmadan qarışqa turşusundan birbaşa istifadə etməyə imkan verir. Bu yanaşma indi praktikada özünü doğrultdu. Nəticələr Nature Microbiology jurnalında dərc olunub .

Beau Dronsella (Maks Plank) kiçik mədəniyyət qablarında bakteriyaların eyni enerji qəbulu ilə 15% – 20% daha çox biokütlə verdiyini müşahidə etdi. “Biz təbiətdən daha yaxşı edə biləcəyimizi göstərdik” deyir Claassens. O, əlavə edir: “İyirmi faiz əlavə məhsul kiçik görünə bilər, lakin bu, iqtisadi cəhətdən mümkün və mümkün olmayan davamlı proses arasında fərq yarada bilər.”

“Metabolik ürək nəqli”

Bakteriyanın təkmilləşdirilməsi üçün dəqiq genetik modifikasiyalar və ya Claassensin dediyi kimi, “metabolik ürək nəqli” tələb olunurdu. Tədqiqatçılar orijinal, səmərəsiz metabolik yoldan məsul olan genləri deaktiv etdilər və bunun əvəzinə bakteriyaya qısaldılmış marşrut üçün genetik təlimatlar verdilər.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1740719873&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-boosted-soil-bacterium-sustainable-bioplastic.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xNDEiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQxIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQxIl1dLDBd&dt=1740719873208&bpp=1&bdt=60&idt=103&shv=r20250226&mjsv=m202502250101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1740719844%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1740719844%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1740719844%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=7489122698275&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1998&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090662%2C31090628%2C31090357%2C95350015%2C95353078%2C95353782&oid=2&pvsid=3964031677685230&tmod=587195434&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage3.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=112

Prosesi xammalın robot qolları tərəfindən yerləşdirildiyi və emal edildiyi konveyer kəməri olan bir fabrik kimi düşünün – komponentlərin kəsilməsi, yığılması və yapışdırılması. Claassens və həmkarları bu robot qolları daha səmərəli olanlarla əvəz edərək, eyni son məhsulu daha az addım və daha az enerji ilə hazırlamağa imkan verdilər.

Cupriavidus necator artıq təbii olaraq faydalı birləşmələr istehsal edir. Düzgün şəraitdə hüceyrələrində bioplastiklər toplayır, bəzən bədən çəkisinin yarısından çoxunu təşkil edir. Turbo rejimdə yeni təkmilləşdirilmiş bakteriyalar tədqiqatçılar üçün xüsusilə maraqlıdır.

“Onların genetikasını daha da dəyişdirərək, biz onları digər qiymətli birləşmələr də istehsal etməyə istiqamətləndirə bilərik” deyə Claassens izah edir. Bununla belə, tədqiqat hələ tam olaraq orada deyil. “Biz indi nümayiş etdirdik ki, prinsip işləyir”.

Növbəti addım bu dəyişdirilmiş bakteriyalardan həqiqətən xüsusi məhsullar istehsal etmək üçün istifadə etməkdir. Bir startap artıq qarışqa turşusundan kimyəvi maddələrin istehsalı üçün bakteriyalardan istifadə etməyə maraq göstərib .

Daha çox məlumat: Beau Dronsella et al, Sintetik reduktiv qlisin yolu ilə bir karbon fiksasiyası Calvin dövrünün məhsuldarlığını üstələyir, Təbiət Mikrobiologiyası (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-01941-9 . www.nature.com/articles/s41564-025-01941-9

Jurnal məlumatı: Təbiət Mikrobiologiyası 

Wageningen Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir