增强微生物记忆，更好地向上循环多余的CO；

虽然有些微生物会让人生病或破坏食物，但其他微生物对生存至关重要。这些微小的生物体也可以被改造成制造特定的分子。在《ACS可持续化学与工程》杂志上发表报告的研究人员已经重新连接了一种这样的微生物，以帮助解决大气中的温室气体问题：它吸收二氧化碳（CO2）气体并产生甲羟戊酸，这是一种有用的制药原料

大气中温室气体浓度的增加导致了全球变暖。为了开始解决这个问题，包括二氧化碳在内的温室气体排放需要大幅减少。除此之外，已经存在的二氧化碳可以被去除

捕获二氧化碳的方法正在开发中，一种有前景的选择涉及微生物。基因工程可以改变它们的天然生物合成途径，将微生物变成可以生产各种东西的微型活工厂，例如胰岛素

一种潜在的微生物工厂是Cupriavidus necator H16，这种细菌因其对食物相对简单的性质而受到青睐。因为它只能在二氧化碳和氢气多一点的情况下生存，所以这种细菌是捕获气体并将其转化为更大分子的绝佳候选者。但即使微生物的DNA可以重新连接以生产有趣的产品，随着时间的推移，它也不善于记住这些新的指令

科学地说，质粒（基因指令）相对不稳定。Katalin Kovacs及其同事想看看他们是否可以提高C.necator记住新指令的能力，并从二氧化碳气体中生产有用的碳基构建块

该团队开始研究C.necator负责将二氧化碳转化为更大的六碳分子的生化途径。提高质粒稳定性的关键在于一种名为RubisCo的酶，它允许细菌利用二氧化碳。

从本质上讲，新的质粒与酶配对，因此如果细胞无法记住新的指令，它将无法记住如何制造RubisCo并死亡。与此同时，具有更好记忆的剩余细胞将存活并复制，沿着质粒传递

在测试中，与对照菌株相比，新设计的微生物产生了更多的六碳分子甲羟戊酸。甲羟戊酸是生命和合成系统中各种物质的分子构建块，包括胆固醇和其他具有制药应用的类固醇分子。事实上，这项研究使用微生物从二氧化碳或其他单碳反应物中产生了迄今为止最多的甲羟戊酸

研究人员表示，这是一种比以前涉及C.necator的系统更经济可行的碳固定系统，它也可以扩展到其他微生物菌株 More information: Marco Garavaglia et al, Stable Platform for Mevalonate Bioproduction from CO₂, ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2024). DOI: 10.1021/acssuschemeng.4c03561

Journal information: ACS Sustainable Chemistry & Engineering