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遺伝子工学:脂肪酸系燃料および化学物質の植物バイオマスからの微生物生産

Nature 463, 7280 doi: 10.1038/nature08721

エネルギーコストの増大や環境懸念の高まりによって、持続可能性のある再生可能な燃料および化学物質を生産する必要性が強調されている。この目標を達成するための主要な努力は、費用効果の高い「統合的バイオプロセス」による高エネルギー燃料の微生物生産に集中している。脂肪酸は、長いアルキル鎖からなる天然の「石油」であり、細胞が化学的機能とエネルギー貯蔵機能の両方に用いる主要な代謝物の1つである。これらの高エネルギー分子は現在、動植物油から分離されて、燃料から油脂化学物質までのさまざまな製品群の生産に使われている。この重要な化学物質群をさらに大規模かつ経済的に得るための制御可能な方法の1つは、微生物によるバイオマス由来の炭水化物などの再生可能な原料への変換だろう。本論文では、大腸菌(Escherichia coli)の遺伝子組み換えにより、任意の構造をもつ脂肪酸エステル(バイオディーゼル)、脂肪アルコール、および蝋が、単糖類から直接生産できることを示す。さらに、このバイオディーゼル生産細胞の遺伝子組み換えによって、ヘミセルラーゼを発現させることができた。これは、植物由来バイオマスの主要成分の1つであるヘミセルロースから、バイオ燃料になる上記のような化学物質を直接生産するための一歩となる。

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