Τετάρτη, 21 Ιουνίου 2017

Πιο κοντά στο συνθετικό πετρέλαιο. Fattened, Genetically Engineered Algae Might Fuel the Future

Η Exxon Mobil και ο Κρεγκ Βέντερ ανακοίνωσαν ότι αύξησαν θεαματικά την παραγωγή λιπιδίων από μονοκύτταρα φύκη στο εργαστήριο. Algae being trained at the San Diego. Credit: SYNTHETIC GENOMICS

Πώς μπορούμε να προκαλέσουμε παχυσαρκία σε μονοκύτταρα φύκια χωρίς να εμποδίσουμε την ανάπτυξή τους; Ο Κρεγκ Βέντερ, ο επιστήμονας που επιτάχυνε τη χαρτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, βοήθησε τον γίγαντα της πετρελαιοβιομηχανίας Exxon Mobil να πλησιάσει στην απάντηση.

Πιο κοντά στην εμπορική αξιοποίηση 

Tunable algae? In this diagram, we see the difference between wild type algae and SGI’s new and improved strain with doubled oil content.

Η Exxon και η εταιρεία Synthetic Genomics ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν να αυξήσουν θεαματικά την παραγωγή λιπιδίων από εργαστηριακές καλλιέργειες μονοκύτταρων φυκών, φέρνοντας πιο κοντά στην εμπορική αξιοποίηση μια υποψήφια εναλλακτική λύση στα ορυκτά καύσιμα.

Η ιδέα είναι ότι τα λιπίδια του καλλιεργούμενου φυτοπλαγκτού θα διυλίζονται μια μέρα σε συμβατικές εγκαταστάσεις της πετρελαιοβιομηχανίας για να δίνουν μια ποικιλία βιοκαυσίμων. Δεδομένου ότι τα φύκη χρησιμοποιούν ως πρώτη ύλη το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα, η προσέγγιση αυτή θα μείωνε δραστικά τις καθαρές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Η Exxon τόνισε πάντως ότι απέχουμε πολλά χρόνια από την αξιοποίηση της τεχνολογίας συνθετικών καυσίμων σε μεγάλη κλίμακα.

Το επίτευγμα έχει γίνει δεκτό για δημοσίευση στο τεύχος Ιουλίου της επιθεώρησης Nature Biotechnology.

Τα σημερινά βιοκαύσιμα προέρχονται από την επεξεργασία φυτικού υλικού, και η παραγωγή τους απαιτεί μεγάλες εκτάσεις γης αλλά και νερό, που συχνά σπανίζει. Η βιοαιθανόλη και το βιοντίζελ έχουν κατηγορηθεί μάλιστα για αυξήσεις στις τιμές τροφίμων όπως το καλαμπόκι.

Η λύση στα φύκη

Wild type algae on the left, starved of nitrogen on the right, and SGI’s breakthrough in the center; the grey blob marked LD represents the lipids. Image: SGI

Τα φύκη θα μπορούσαν να δώσουν τη λύση, αφού καλλιεργούνται εύκολα ακόμα και σε υφάλμυρα νερά, αρκεί να εκτίθενται σε αρκετή λιακάδα.

Οι οργανισμοί αυτοί παράγουν υδρογονάνθρακες στη μορφή λιπιδίων. Με χρηματοδότηση της Exxon, η οποία υπέγραψε συμφωνία 600 εκατ. δολαρίων με την Synthetic Genomics το 2009, η εταιρεία του Βέντερ κατάφερε να αυξήσει την περιεκτικότητα των κυττάρων σε λιπίδια από το 15 στο 40 τοις εκατό.

Όπως ανέφερε τη Δευτέρα ο Βέντερ σε συνέδριο στο Σαν Φρανσίσκο, χρειάστηκαν χρόνια προσπαθειών για να αυξηθεί η παραγωγή λιπιδίων χωρίς να επηρεαστεί η ικανότητα αναπαραγωγής του φυτοπλαγκτού.

«Δεν υπάρχουν οδηγίες»

Nannochloropsis gaditana strain CCMP527. Photo: Provasoli-Guillard National Center for Marine Algae and Microbiota

Κλειδί αποδείχτηκαν ρυθμιστικές αλληλουχίες του DNA που αυξομειώνουν την έκφραση (δραστηριότητα) συγκεκριμένων μεταβολικών λιπιδίων. «Κανείς δεν έχει κάνει κάτι παρόμοιο στο παρελθόν. Δεν υπάρχουν οδηγίες» είπε στο συνέδριο ο Βέντερ, ο οποίος έγινε διάσημος όταν η εταιρεία του Celera κατάφερε να διαβάσει το ανθρώπινο γονιδίωμα νωρίτερα από τη διεθνή κοινοπραξία του Προγράμματος Ανθρώπινου Γονιδιώματος. Το 2010, η ομάδα του παρουσίασε τον πρώτο ζωντανό οργανισμό με συνθετικό γονιδίωμα.

Την τελευταία δεκαετία, η Exxon έχει αυξήσει τις επενδύσεις σε εναλλακτικές μορφές ενέργειας όπως οι κυψέλες καυσίμου και το βιοντίζελ.

Κατηγορείται όμως από περιβαλλοντικές οργανώσεις ότι παραπλανούσε για χρόνια τους μετόχους και το κοινό για τους κινδύνους της κλιματικής αλλαγής από την καύση ορυκτών καυσίμων.


Πώς οι γάτες κατέκτησαν τον κόσμο πριν από περίπου 9.500 χρόνια. How cats conquered the ancient world

Carl Kahler, 'My Wife's Lovers', 1893. The domestic cat is descended from wild cats that were tamed twice - in the Near East and then Egypt, according to the largest study of its kind.

Η χαδιάρα ψιψίνα του καναπέ προέρχεται από αγριόγατες που εξημερώθηκαν αρχικά στην Εγγύς και Μέση Ανατολή πριν από 9.000 έως 10.000 χρόνια και στη συνέχεια, για δεύτερη φορά, στην Αίγυπτο, ξεκινώντας από εκεί για να κατακτήσουν τα πέρατα της Γης, σύμφωνα με μια νέα διεθνή γενετική έρευνα.

Domestic cats were originally tamed from the wildcat. GETTY IMAGES

Οι πρώτοι αγρότες στην Εγγύς και στη Μέση Ανατολή και ιδίως στη σημερινή Τουρκία ήσαν πιθανότατα οι πρώτοι άνθρωποι που εξημέρωσαν τις αγριόγατες (Felis silvestris lybica). Το 2004 είχε βρεθεί στην Κύπρο μία γάτα ηλικίας 9.500 ετών περίπου, που είχε ταφεί μαζί με έναν άνθρωπο.

Σε ένα δεύτερο ξεχωριστό κύμα εξημέρωσης έπειτα από μερικές χιλιάδες χρόνια, άλλες γάτες -που προέρχονταν από τις συγγενικές αφρικανικές αγριόγατες- έγιναν αναπόσπαστο τμήμα της ζωής της αρχαίας Αιγύπτου. Απεικονίσθηκαν για πρώτη φορά το 2000 π.Χ. σε ένα τάφο 250 χλμ. νοτίως του Καΐρου και στην πορεία έφθασαν να τιμηθούν σε βαθμό που μουμιοποιήθηκαν.

Από την Αίγυπτο ξεκίνησαν στα αμπάρια και στα καταστρώματα των πλοίων για να επεκταθούν στον τότε γνωστό κόσμο μέσω των θαλασσίων εμπορικών οδών της Μεσογείου, ιδίως κατά την ελληνιστική και ρωμαϊκή περίοδο.

Βορειότερα, καθώς οι αγρότες μετανάστευαν από την Ανατολία προς τη Δύση, έφερναν μαζί τους τις γάτες στην Ευρώπη και δια της χερσαίας οδού. Έτσι, έχουν βρεθεί στα Βαλκάνια οστά γατών που χρονολογούνται προ 6.000 ετών. Σήμερα, οι γάτες υπάρχουν σε κάθε ήπειρο πλην της παγωμένης και αφιλόξενης Ανταρκτικής.

Η συμβίωση ανθρώπων-γατών θεωρείται ότι άρχισε όταν οι άνθρωποι συνειδητοποίησαν πόσο χρήσιμες μπορούσαν να είναι για να τους απαλλάξουν από τα ποντίκια και να προστατεύσουν έτσι τα αποθέματά τους σε δημητριακά και άλλα τρόφιμα.

Years before they conquered the Internet, cats colonized our sofas. But they haven’t spent the last ten thousand years just snoozing. A new study reveals that tamed cats swept through Eurasia and Africa carried by early farmers, ancient mariners and even Vikings. The researchers analysed DNA from over 200 cat remains and found that farmers in the Near East were probably the first people to successfully tame wild cats 9,000 years ago, before a second wave of cat domestication a few thousand years later in ancient Egypt. 

Οι γενετιστές, με επικεφαλής την δρα Εύα-Μαρία Γκάιγκλ του Ινστιτούτου Ζαν Μονό και του Πανεπιστημίου Ντενί Ντιντερό του Παρισιού, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Ecology & Evolution», σύμφωνα με το BBC και το «Science», ανέλυσαν μιτοχονδριακό DNA από περισσότερες από 200 αρχαίες γάτες, που βρέθηκαν σε τάφους Βίκινγκ, αιγυπτιακές μούμιες, και νεολιθικές τοποθεσίες.

The tabby is prized for its beauty. GETTY IMAGES

Οι σημερινές γάτες φέρουν στο DNA τους ίχνη και από τις δύο βασικές εξελικτικές γραμμές τους: η μία με αφετηρία την Εγγύς Ανατολή και η δεύτερη -και πιο πρόσφατη- την Αίγυπτο. Κατά την πρώτη χιλιετία μ.Χ., οι αφρικανικές-αιγυπτιακές γάτες είχαν πλέον ξεπεράσει σε αριθμό και δημοφιλία τις μεσανατολικές-τουρκικές. Αυτό, κατά τους επιστήμονες, οφείλεται στο ότι οι αρχαίοι Αιγύπτιοι πρώτοι είχαν πειραματισθεί με το ζευγάρωμα των γατών, ώστε να γίνουν πιο δυνατές και πιο όμορφες. Οι σημερινές γάτες είναι πια μια ανάμιξη αυτών των δύο βασικών ειδών γατών.

Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση: https://www.nature.com/articles/s41559-017-0139