Bir bakteri plastikleri parasetamole dönüştürüyor

Bir bakteri plastik bir şişeyi yutar ve hücre, yapısının içine girdiğinde atığı bira gibi fermente eder ve parasetamole dönüştürür. Bu, bu Pazartesi Nature dergisinde yayınlanan bilimsel bir çalışmanın özetidir. Çalışmanın yazarı Stephen Wallace'a göre, ilk kez "tamamen yeni" bir şekilde yayınlanan bu çalışma, klasik kimyayı kullanıyor. Yeniliği şöyle açıklıyor: "Canlı mikropları kullanarak, ilaçlar gibi değerli malzemeleri atıklardan üretmenin yeni, daha yeşil ve daha sürdürülebilir yollarını açabilecek karmaşık kimyasal dönüşümler gerçekleştirdik."

Wallace ve Edinburgh Üniversitesi'ndeki (Birleşik Krallık) bilimsel ekibi, şimdiye kadar yalnızca test tüplerinde gözlemlenen şeyi canlı bir Escherichia coli bakterisi içinde doğal olarak indüklemeyi başardı. Bu, Lossen düzenlemesi olarak bilinen bir reaksiyonun ardından asit türevi moleküllerin parasetamol gibi ilaçların üretimi için anahtar bileşiklere dönüştürülmesidir. Araştırmacılar bunu bir sonraki seviyeye taşıdılar ve bu yeteneği yalnızca mikrobiyal hücreleri kullanarak ve karmaşık laboratuvar katalizörlerine başvurmadan bakteriler içinde yeniden üretebildiler.

"İlginç olan şey, bakterilere reaksiyonu nasıl yapacaklarını öğretmemize gerek kalmamasıydı: İşin püf noktası, zaten araçlara sahip olduklarını ve sadece yönlendirilmeleri gerektiğini fark etmekti," diye açıklıyor Wallace. Bakteriler , hücrelerinin içinde doğal olarak fosfat içerir ve bu da bilim insanlarının ilgisini çeken kimyasal katalizi aktive edebilir. "Yaptığımız şey, bakteriler içinde yeni biyolojik yollar inşa etmek için sentetik biyoloji kullanmaktı. Bu yollar, hücrenin kimyasını istediğimiz belirli bileşiği üretmeye yönlendirir. Bu durumda, bir ilaç," diye açıklıyor yazar. Yani, bakterileri yeni bir şey yapmaya zorlamak yerine, bilim insanları onlara sadece doğru haritayı verdiler ve gerisini kendi kimyalarının yapmasına izin verdiler.

Plastik , sürecin en başında devreye giriyor, PET (içecek kaplarında yaygın olarak kullanılır) yapı taşlarından birine parçalandığında ve daha sonra bakterinin içindeki kimyasal reaksiyonu tetikleyebilen bir moleküle dönüşüyor. Oradan, mikroorganizmalar bu molekülü temel bir bileşene ve nihayetinde parasetamole dönüştürüyor. Wallace, "Gözlemlediklerimize dayanarak, birçok bakterinin (hatta çoğu bakterinin) bu tür dönüşümleri gerçekleştirebilmesi çok olası. Bu, mikropları küçük kimyasal fabrikalar olarak nasıl kullanabileceğimiz konusunda yeni bir düşünme biçimi açıyor," diyor.

Emisyonsuz fabrikalar

Bu minyatür fabrikalar da oda sıcaklığında çalışıyor ve karbon emisyonu üretmiyor. Bu, geleneksel parasetamol üretiminden bir diğer önemli fark . Araştırmacı açıklıyor: "Çok az insanın aldıkları parasetamolün hayatına petrol olarak başladığını bilmesi büyüleyici." Şunu ekliyor: "Çalışmamızda beni en çok heyecanlandıran şey, fosil yakıtlar yerine bakteriyel fermantasyon kullanarak bu küresel ilacı üretmenin yeni ve daha yeşil bir yolunu göstermiş olmamız."

Söylemek için henüz erken olsa da, bu hem ilaç endüstrisinde hem de plastik geri dönüşümünde daha sürdürülebilir, biyo-bazlı üretime doğru daha geniş bir değişimin parçası olabilir. "Sonuçta, atık sadece karbondur ve mikroplar karbonu sever. Atıkları yakma veya çöplüklere atma yoluyla atmosfere salmak yerine, onları işe koyabiliriz," diye ekliyor Wallace.

Araştırmanın bu ilk aşamasında, yalnızca küçük miktarlarda parasetamol üretilmiş ve çıkarılmıştır. Bir sonraki hedef, üretimi ölçeklendirmektir ve son olarak, sonuçlar test edilmelidir: "İnsan deneyleri tamamen farklı bir adımdır ve haklı olarak öyledir. Ticari kullanım için tasarlanan herhangi bir ilaç, zaman ve sıkı denetim gerektiren sıkı güvenlik ve düzenleyici testlerden geçmelidir," diye belirtiyor araştırmacı. Bu nedenle, bilim insanları çalışmalarının "heyecan verici bir potansiyel" gösterdiğine inansalar da, parasetamolün bu bakteriyel versiyonunun tıbbi kullanım için değerlendirilmesi için daha kat edilmesi gereken uzun bir yol var.