Bilim insanları, “Escherichia coli” bakterisinin karbondioksit tüketen bir türünü laboratuvar ortamında yarattı. Bu başarı bir dönüm noktası çünkü bilim insanları, biyolojinin en popüler model organizmalarından birinin içsel çalışmasını büyük ölçüde değiştirdiğini söylüyor.
Araştırmacıların genetik mühendisliği yolu ile ürettiği yeni E. coli türü, yaşamak için şeker ve diğer organik moleküller yerine havadaki karbondioksit gazını tüketiyor. Karbondioksit yiyen E. coli‘nin gelecekte biyoyakıt olarak kullanılabilecek karbon moleküllerinin oluşturulması ve hatta gıda üretimi için kullanılabileceği de ifade edildi.
Araştırma sonuçları “Cell” dergisinde yayımlandı. Araştırmaya göre bu şekilde üretilen ürünlerin sera gazı emisyonu, geleneksel yöntemlerle üretilen ürünlere göre daha düşük olacağı gibi atmosferdeki sera gazının azaltılmasına da yardımcı olabilir.
Bitkiler ve fotosentez yapan siyanobakteri dediğimiz, sularda yaşayan ve oksijen üreten mikroorganizmalar, güneş enerjisini kullanarak havadaki karbondioksit gazını yaşamın karbon içeren yapı taşlarına dönüştürür. Bu yapı taşları arasında DNA, proteinler ve yağlar da yer alır. Ancak bu canlıların genetik olarak modifikasyonu zordur ve bu nedenle de bunları biyolojik fabrikalara çevirme uğraşları oldukça yavaş ilerlemektedir.
Diğer yandan E. coli, üzerinde çok daha kolay çalışılabilen bir mikroorganizmadır. Çok hızlı büyümesi ve çoğalması sayesinde bakteri üzerindeki değişiklikler hızla test edilebilmekte ve en verimli hale getirmek için ayarlanabilmektedir. Ancak bu bakteri şekerlerle beslenmekte ve atık olarak da karbondioksit gazı salmaktadır.
İsrail’in Rehovot eyaletindeki Weizmann Bilim Enstitüsü’nün sistem biyoloğu Ron Milo ve ekibi, son on yılda E. coli’nin beslenme düzenini elden geçirmek için uğraştı. Yapılan çalışmalar sonucu 2016 yılında karbondioksit tüketebilen bir E. coli türü geliştirildi ancak bu mikroorganizmanın, beslenmesinin küçük bir bölümü gazdan kaynaklanıyordu. Son çalışmada ise genetik mühendisliği teknikleri ve laboratuvarda uygulanan evrim sonucunda tüm karbon ihtiyacını karbondioksitten karşılayabilen bir tür geliştirildi.
Araştırmaya öncülük eden biyolog Ron Milo, “Temel amacımız karbon salınımının yol açtığı küresel ısınmaya, sürdürülebilir gıda ve yakıt üretimi ihtiyacına yanıt verecek karbon sabitlemesi için uygun bilimsel bir platform yaratmaktı. Biyoteknolojinin temel taşı E. coliyi karbon emilimini sağlayan bir kaynağa dönüştürmek, böylesi bir platform yaratma yolunda önemli bir adım.” ifadesini kullandı.
Michigan Eyalet Üniversitesi ve Kaliforniya’daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’nda biyo-mühendis olan Cheryl Kerfeld, “Bu çalışma bir dönüm noktası ve doğal süreçleri iyileştirmek için mühendisliğin ve evrimin gücünü gösteriyor” dedi. Zaten, E. coli, insülin ve insan büyüme hormonu gibi faydalı kimyasalların sentetik versiyonlarını yapmak için kullanılır. Milo, ekibinin çalışmalarının, yenilenebilir yakıtları, yiyecekleri ve diğer maddeleri içerecek şekilde bakterilerin üretebileceği ürünleri genişletebileceğini söylüyor. Ama bunun yakında olacağı ise belirsiz. Bu organizmanın uygulandığını görmemiz birkaç yıl sürebilir, çünkü, “Bu bir kavram kanıtıdır”.
Çeviren: Elif Akçay
Kaynak: nature.com
