Grupa naukowców z Kalifornii oraz Singapuru przetestowała tolerancję bakterii Escherichia coli na wysokie stężenie toksycznego izopentenolu. Dodając go do hodowli, obserwowała które geny odpowiadają na warunki stresowe dla organizmu poprzez analizę transkryptów mRNA w całym genomie bakterii. Dzięki temu wybrali dwa geny – MetR, gen kodujący regulator biosyntezy, zwiększający wydajność produkcji izopentenolu o 55% oraz MdIB, białko transportowe zwiększające wydajność procesu o 12%.  Szczególnie odkrycie tego ostatniego białka ma istotne znaczenie dla syntezy biopaliwa, ponieważ odpowiada za eksport izopentenolu poza komórkę. Jeśli wystarczająca ilość produktu wydostanie się na zewnątrz komórki bakteryjnej, może nastąpić rozdzielenie faz i zmniejszy się jego dostępność dla mikroorganizmu.

Krótko łańcuchowe alkohole, takie jak izopentenol, są otrzymywane przez zmodyfikowane szczepy bakteryjne Escherichia coli. Biopaliwa to jedno z narzędzi w rozwiązaniach dla alternatywnych źródeł energii i mogą być dodane bezpośrednio do mieszanki benzyny używanej na co dzień, zmniejszając uzależnienie od  paliw kopalnych oraz redukując emisję dwutlenku węgla. Jednak związki chemiczne wytwarzane przez mikroorganizmy mogą jednocześnie hamować ich rozwój, tym samym ograniczając ich możliwości produkcji biopaliwa. Naukowcy wykazali, że mikrobiologiczna inżynieria tolerancji wykorzystująca transkryptomikę może zidentyfikować cele, do których należy dążyć aby ulepszyć proces produkcji biopaliwa.

Aleksandra Kowalczyk