I en ny studie har forskare lyckats omprogrammera hela ämnesomsättningen hos bakterien Escherichia coli (E.coli). Den genetiskt modifierade bakterien behöver inte längre livnära sig på socker utan får all sin energi från koldioxid i atmosfären – nästan som en växt. Eftersom E.coli används flitigt inom industrin kan den nya bakterien göra så att tillverkningen av många läkemedel, och många andra produkter, blir billigare och enklare.
E.coli är mest känd för att leva i vårt tarmsystem och ibland orsaka matförgiftning. Få vet om att samma sorts bakterier även används inom industrin som små proteintillverkande fabriker. Forskare har med genetisk modifiering designat om E.coli-bakterier så att de tillverkar stora mängder av ett protein vi vill använda, till exempel insulin.
Inom biologin delas organismer upp i två grupper beroende på hur de skaffar energi, genom att äta andra organismer eller att genom fotosyntes omvandla koldioxid till energi (växter). I den aktuella studien har forskare flyttat över E.coli-bakterien från den första till den andra gruppen.
Forskarna bakom studien raderade en serie gener i E.coli bakteriens arvsmassan som styrde omsättningen av socker. Samtidigt förde de in gener som gav bakterien en plattform för att livnära sig på koldioxid från atmosfären. Systemet fungerade dock inte omedelbart utan bakterierna fortsatte livnära sig på socker.
De modifierade bakterierna förvarades under en längre tid i en miljö där socker var en bristvara. Med tiden uppstod mutationer spontant hos vissa bakterier som förfinade det nya systemet som gick ut på att omvandla koldioxid till energi. Dessa bakterier fick stora fördelar och förökade sig mer än de som fortsatte leta efter socker.
Efter ungefär ett år och 300 generationer senare bestod hela kolonin av endast en sorts modifierad bakterie som utan forskarnas inblandning fått ytterligare 11 mutationer som förfinat deras förmåga att livnära sig på koldioxid från atmosfären.
De nya resultaten innebär att om de nya E.coli-bakterierna används inom industrin kommer de att tillverka sin egen näring och många viktiga tillverkningsprocesser skulle bli billigare och enklare.
/Mia Olsson
Källor:
Conversion of E.coli to Generate All Biomass Carbon from CO2. Cell. Nov 27 2019.
This microbe no longer needs to eat food to grow thanks to a bit of genetic engineering. Science Magazine Nov 27 2019.
