{"id":150376,"date":"2024-09-16T07:05:00","date_gmt":"2024-09-16T05:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=150376"},"modified":"2024-09-10T11:16:49","modified_gmt":"2024-09-10T09:16:49","slug":"upcycling-von-uberschussigem-kohlendioxid-mit-winzigen-mikroben","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/upcycling-von-uberschussigem-kohlendioxid-mit-winzigen-mikroben\/","title":{"rendered":"Upcycling von \u00fcbersch\u00fcssigem Kohlendioxid mit winzigen Mikroben"},"content":{"rendered":"\n\n\n<p><strong>W\u00e4hrend einige <a href=\"https:\/\/www.chemie.de\/news\/mikroben\/order_t\/\">Mikroben<\/a> Menschen krank machen oder Lebensmittel verderben k\u00f6nnen, sind andere f\u00fcr das \u00dcberleben wichtig. Diese winzigen Organismen k\u00f6nnen auch so manipuliert werden, dass sie bestimmte Molek\u00fcle herstellen. Forscher, die in der Zeitschrift ACS Sustainable Chemistry &amp; Engineering berichten, haben eine solche Mikrobe neu verdrahtet, damit sie bei der Bek\u00e4mpfung von Treibhausgasen in der Atmosph\u00e4re helfen kann: Sie nimmt Kohlendioxidgas (CO<sub>2<\/sub>) auf und produziert Mevalonat, einen n\u00fctzlichen Baustein f\u00fcr <a href=\"https:\/\/www.chemie.de\/news\/arzneimittel\/order_t\/\">Arzneimittel<\/a>.<\/strong><\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"alignright is-resized\"><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/img.chemie.de\/Portal\/News\/66d575d7ec142_7Jf-pDGNm.png?tr=w-1232,h-616,cm-extract,x-0,y-61:n-news_teaser\" alt=\"Computer-generated image\" style=\"aspect-ratio:2.0408163265306123;width:441px;height:auto\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">\u00a9 Chemie.de<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n<p>Die zunehmende Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosph\u00e4re hat zu einer weit verbreiteten globalen Erw\u00e4rmung gef\u00fchrt. Um das Problem in den Griff zu bekommen, m\u00fcssen die Treibhausgasemissionen, einschlie\u00dflich CO<sub>2<\/sub>, erheblich reduziert werden. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnte das bereits vorhandene CO<sub>2<\/sub> entfernt werden. Methoden zur CO<sub>2<\/sub>-Abscheidung werden derzeit entwickelt, und eine vielversprechende Option sind Mikroben. Durch gentechnische Eingriffe k\u00f6nnen ihre nat\u00fcrlichen Biosynthesewege ver\u00e4ndert werden, so dass die Mikroben zu lebenden Miniaturfabriken werden, die alles M\u00f6gliche produzieren k\u00f6nnen &#8211; zum Beispiel Insulin.<\/p>\n\n\n\n<p>Eine potenzielle mikrobielle Fabrik ist <em>Cupriavidus necator<\/em> H16, ein Bakterium, das sich dadurch auszeichnet, dass es relativ wortkarg ist, was seine Nahrung angeht. Da das Bakterium mit wenig mehr als CO<sub>2<\/sub> und Wasserstoffgas auskommt, ist es ein hervorragender Kandidat f\u00fcr das Einfangen und Umwandeln der Gase in gr\u00f6\u00dfere Molek\u00fcle. Aber auch wenn die DNA der Mikrobe umgeschrieben werden kann, um interessante Produkte zu erzeugen, ist sie nicht besonders gut darin, sich diese neuen Anweisungen \u00fcber l\u00e4ngere Zeit zu merken. Um es wissenschaftlich auszudr\u00fccken: Die Plasmide (die genetischen Anweisungen) sind relativ instabil. Katalin Kovacs und ihre Kollegen wollten herausfinden, ob sie die F\u00e4higkeit von <em>C. necator<\/em> verbessern k\u00f6nnen, sich neue Anweisungen zu merken und n\u00fctzliche Kohlenstoffbausteine aus CO<sub>2<\/sub>-Gas herzustellen.<\/p>\n\n\n\n<p>Das Team machte sich an die Arbeit und hackte die biochemischen Wege von <em>C. necator<\/em>, die f\u00fcr die Umwandlung von CO<sub>2<\/sub> in gr\u00f6\u00dfere Molek\u00fcle mit sechs Kohlenstoffatomen verantwortlich sind. Der Schl\u00fcssel zur Verbesserung der Stabilit\u00e4t des Plasmids liegt in einem Enzym namens RubisCo, das es dem Bakterium erm\u00f6glicht, CO<sub>2<\/sub> zu verwerten. Im Wesentlichen wurde das neue Plasmid mit dem Enzym gepaart, so dass eine Zelle, die sich die neuen Anweisungen nicht merken konnte, sich auch nicht daran erinnern konnte, wie sie RubisCo herstellt, und starb. Die verbleibenden Zellen mit besserem Ged\u00e4chtnis \u00fcberlebten und vermehrten sich und gaben das Plasmid weiter.<\/p>\n\n\n\n<p>In Tests produzierten die neu manipulierten Mikroben im Vergleich zu einem Kontrollstamm deutlich mehr von dem Sechs-Kohlenstoff-Molek\u00fcl Mevalonat. Mevalonat ist ein molekularer Baustein f\u00fcr alle m\u00f6glichen Substanzen in lebenden und synthetischen Systemen, einschlie\u00dflich Cholesterin und anderer Steroidmolek\u00fcle mit pharmazeutischen Anwendungen. In dieser Forschung wurden die bisher gr\u00f6\u00dften Mengen an Mevalonat aus CO<sub>2<\/sub> oder anderen kohlenstoffhaltigen Reaktanten mit Hilfe von Mikroben hergestellt. Den Forschern zufolge ist dieses System der Kohlenstofffixierung wirtschaftlicher als fr\u00fchere Systeme mit <em>C. necator<\/em> und k\u00f6nnte auch auf andere Mikrobenst\u00e4mme ausgeweitet werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>W\u00e4hrend einige Mikroben Menschen krank machen oder Lebensmittel verderben k\u00f6nnen, sind andere f\u00fcr das \u00dcberleben wichtig. Diese winzigen Organismen k\u00f6nnen auch so manipuliert werden, dass sie bestimmte Molek\u00fcle herstellen. 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