{"id":199674,"date":"2019-12-09T11:30:04","date_gmt":"2019-12-09T10:30:04","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=199674"},"modified":"2019-12-09T11:30:04","modified_gmt":"2019-12-09T10:30:04","slug":"genveraenderte-bakterien-co2-kraftstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/genveraenderte-bakterien-co2-kraftstoff\/","title":{"rendered":"Mit genver\u00e4nderten Bakterien zu CO2-neutralen Kraftstoffen"},"content":{"rendered":"<p>Bei dem Wort Kolibakterien denken die meiste Menschen als erstes an mangelnde Hygiene und Krankheiten. Und auf pathogenen Bakterienst\u00e4mme trifft das auch durchaus zu. Sie sind oft verantwortlich f\u00fcr schwere Infektionen verantwortlich. Andererseits sind harmlose Varianten der Kolibakterien aber ein notwendiger Teil unserer Darmflora und sorgen daf\u00fcr, dass unser K\u00f6rper mit den notwendigen Vitaminen versorgt wird. Diese Bakterien ern\u00e4hren sich vom Zucker, den wir mit unserer Nahrung zu uns nehmen.<\/p>\n<p>Die Bakterien im Labor von Prof. Ron Milo vom <a href=\"https:\/\/www.weizmann.ac.il\/pages\/\">Weizmann Institute<\/a> of Science in Rehovot, Israel, brauchen keinen Zucker zum leben. Sie brauchen noch nicht einmal feste Nahrung und ern\u00e4hren sich vom Kohlendioxid (CO2) in ihrer Umgebung. Das hei\u00dft, sie bauen ihre gesamte Biomasse Luft. Ein \u00e4hnliches Prinzip nutzt auch das finnische Start-up <a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/start-up-of-the-day-solar-food-lebensmittel-aus-luft\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Solar Foods Ltd<\/a>., \u00fcber das IO bereits im Juli berichtete, und das mit Hilfe von Bakterien Nahrungsmittel aus CO2 herstellt. Allerdings brauchen die Bakterien der Finnen Licht als Energiequelle. Weizmanns Bakterien, die durch Gentechnik und einer beschleunigten Evolution im Labor geschaffen wurden, k\u00f6nnen dagegen im Dunkeln operieren.<\/p>\n<h3>Entw\u00f6hnung von Zucker<\/h3>\n<p>Die Wissenschaftler begannen ihre Studie damit, den Baktrien Gene zuzuf\u00fchren, die Pflanzen verwenden, um Kohlenstoff aus CO2 aufnehmen, und es in biologische Molek\u00fcle wie Protein, DNA usw. umzuwandeln. Au\u00dferdem setzten sie auch ein Gen ein, das es den Bakterien erm\u00f6glichte, Energie aus einer Substanz namens Formiat zu gewinnen, die direkt aus Strom und Luft erzeugt werden kann und die dazu geeignet ist, Elektronen an die Bakterien \u201eabzugeben&#8221;.<\/p>\n<p>Anschlie\u00dfend wurden die Bakterien langsam vom Zucker, den sie als Nahrung gew\u00f6hnt waren, entw\u00f6hnt. Die kultivierten Bakterien bekamen in jeder Phase gerade so viel Zucker, dass sie nicht v\u00f6llig verhungerten und dazu viel CO2 und Formiat. Als einige lernten, sich mehr und mehr von CO2 zu ern\u00e4hren \u2013 was ihnen einen evolution\u00e4ren Vorteil gegen\u00fcber denen verschaffte, die an Zucker klebten \u2013 bekamen ihre Nachkommen immer weniger Zucker. Nach etwa einem Jahr der Anpassung hatten sie sich an die neue Ern\u00e4hrung gew\u00f6hnt und konnten in einer Umgebung leben und sich vermehren, die reines CO2 beinhaltete.<\/p>\n<figure id=\"attachment_199671\" aria-describedby=\"caption-attachment-199671\" style=\"width: 1024px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-large wp-image-199671\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Milo_press-release-autotrophic-E.-coli-final-version_0-1024x217.jpg\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"217\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-199671\" class=\"wp-caption-text\">\u00a9 Weizmann Institute<\/figcaption><\/figure>\n<p>Um zu \u00fcberpr\u00fcfen, ob die Bakterien nicht irgendwie andere N\u00e4hrstoffe \u201enaschen&#8221;, sei einigen der entwickelten E. coli CO2 mit einem schweren Isotop &#8211; C13 \u2013 zugef\u00fchrt worden, schreiben die Forscher im Fachmagazin Cell. Um das Gewicht zu \u00fcberpr\u00fcfe, das das sie zugenommen hatten, wogen sie die bakteriellen K\u00f6rperteile und verglichen das Gewicht, das sie zugenommen hatten, mit der Masse der schwereren Version von Kohlenstoff, die sie zu sich genommen hatten. Das Ergebnis zeigte, dass die Kohlenstoffatome in den Bakterien alle direkt aus CO2 aufgenommen wurden.<\/p>\n<h3>Klimaneutrale Kraftstoffe<\/h3>\n<p>Als n\u00e4chstes charakterisierte das Team die neu entwickelten Bakterien und erforschte, welche \u00c4nderungen f\u00fcr die Anpassung an diese neue Ern\u00e4hrung unerl\u00e4sslich waren. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass einige der von ihnen identifizierten genetischen Ver\u00e4nderungen damit zusammenh\u00e4ngen k\u00f6nnten, dass die Bakterien einfach ihren Hunger stillen wollten, schienen andere die Anpassung zu vollziehen, indem CO2 sammelten und daraus Bausteine bildeten. Die Zellen m\u00fcssen nach Aussagen der Wissenschaftler \u201eein Gleichgewicht zwischen toxischer \u00dcberlastung und Konkurs herstellen. Weitere \u00c4nderungen, die das Team feststellte, betrafen die Regelung, wie bestehende Gene ein- und ausgeschaltet werden. Um herauszufinden, wie diese Gene ihre Aktivit\u00e4ten angepasst haben, sind jedoch noch weitere Forschungen n\u00f6tig.<\/p>\n<p>Nach Ansicht der Forscher k\u00f6nnte dieser neue \u201eGesundheitskick&#8221; der Bakterien letztlich auch f\u00fcr den Planeten gesund sein, solche Zellen &#8211; Hefe oder Bakterien \u2013 dazu gebracht werden, sich von CO2 und erneuerbarer Energie zu ern\u00e4hren anstatt von Maissirup, von dem sie heute leben. Sie k\u00f6nnten au\u00dferdem auch soweit angepasst werden, dass sie ihre Energie nicht aus einer Substanz wie Formiat beziehen, sondern direkt aus Elektronen, z.B. aus einem Sonnenkollektor. Diese Energie k\u00f6nnten sie dann f\u00fcr eine sp\u00e4tere Verwendung als Brennstoff in Form von Kohlenstoff in ihren Zellen speichern. Wenn der Kohlenstoff f\u00fcr einen solchen Kraftstoff atmosph\u00e4risches CO2 w\u00e4re, w\u00e4re der Kraftstoff komplett klimaneutral.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/?s=kraftstoff\">Mehr Artikel \u00fcber Karftstoffe der Zukunft lesen Sie hier.<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bei dem Wort Kolibakterien denken die meiste Menschen als erstes an mangelnde Hygiene und Krankheiten. Und auf pathogenen Bakterienst\u00e4mme trifft das auch durchaus zu. Sie sind oft verantwortlich f\u00fcr schwere Infektionen verantwortlich. 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