Článek
Studii publikoval odborný časopis Nature Communications, brněnská univerzita o tom minulý týden informovala v tiskové zprávě.
„Publikovaný výzkum umožňuje lépe pochopit, jak se bakterie ‚učí‘ zpracovávat nové skupiny cukrů, jejichž přeměna může biotechnologickou produkci užitečných látek zlevnit a dále rozšířit,“ shrnul Pavel Dvořák, vedoucí týmu z Masarykovy univerzity a koordinátor výzkumu.
„Buněčné továrny“
Některé mikroorganismy se díky jednoduché stavbě těla, rychlé reprodukci, snadné manipulovatelnosti a rozmanitému buněčnému metabolismu využívají například při průmyslové výrobě léčiv.
Vědci a lékaři učí umělou inteligenci, která pomůže kardiologům léčit srdce
„Buněčné továrny“ pracují také na produkci chemikálií, biopaliv, složek potravin či nových materiálů, jako jsou biologicky odbouratelné plasty.
Bakterie vyrábějí důležité látky hlavně z cukrů obsažených ve škrobu z kukuřice či pšenice, případně z brambor. Jde však zároveň o plodiny, které slouží pro výživu lidí.
„Proto je lépe se poohlédnout po jiných cukrech, např. xylóze, která je po glukóze druhým nejhojněji se vyskytujícím cukrem na planetě Zemi a která je uložena v pro lidi nestravitelné složce zbytkové rostlinné biomasy – což je zjednodušeně řečeno skoro všechno, co z rostliny na poli zůstane, když sklidíte třeba klasy kukuřice nebo pšenice,“ vysvětlil Dvořák.
Nahlédnout pod pokličku evoluce
Průmyslově využívané bakterie často nedokážou takové cukry zpracovat. Vědci to však bakterii Pseudomonas putida naučili. Prozkoumali její metabolismus, vložili do něj na úrovni DNA nové „součástky“ a poté nechali na bakterii ve zkumavce působit laboratorní evoluci, aby si na nový cukr zvykla.
Metry na měření stromů a biomasy v lesích vystřídají nově vyvíjené drony a chytré algoritmy
„To se povedlo a nám se následně podařilo rozluštit, jak proces přizpůsobování bakterie na nový cukr probíhal. Dalo by se říct, že jsme tak trochu nahlédli pod pokličku evoluce, jejíž směřování ale bylo do značné míry určeno našimi cílenými zásahy do metabolismu bakterie,“ uvedla spoluautorka studie Barbora Popelářová z mikrobiologického oddělení přírodovědecké fakulty.
Nový přístup autoři nazývají synteticky směrovanou adaptací.