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TeGy from Pixabay

 イスラエル、ワイツマン科学研究所で誕生した細菌は二酸化炭素しか食べない。その体のバイオマスは、すべて空気中に含まれる二酸化炭素で構成されているという。

 『Cell』(11月27日付)に掲載された研究によると、ほぼ10年にもおよぶ歳月をかけ、ブドウ糖を食べるある腸内細菌の食生活を完全に変えることに成功したという。その腸内細菌とは、ずばり大腸菌である。

 将来的には、食糧や燃料としての利用や、温暖化の原因となっている大気中の二酸化炭素の抑制につながることが期待できるそうだ。
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二酸化炭素を作り出しそれを食料とする細菌の開発


 ざっくり言って、生物は「独立栄養生物」と「従属栄養生物」にわけることができる。

 独立栄養生物者は、光と二酸化炭素のような無機物から自分の食料を作り出せる生物で、たとえば植物などがある。従属栄養生物は、他の生物や有機物を食べることで生きる生物で、動物や細菌などがこれに属している。

 なお、地球上のバイオマス(特定の時点においてある空間に存在する生物(バイオ)の量(マス))の大半を占めるのは前者であり、私たちに不可欠な食事や燃料の供給源としても大切な存在だ。

 今回の研究は本来、従属栄養生物である細菌を独立栄養生物にしてしまおうという試みだ。つまりは、二酸化炭素だけで自分の食事を作れるようにしてしまおうというのだ。

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Gerd Altmann from Pixabay

遺伝子操作で大腸菌を独立栄養生物に


 研究グループが求めたのは本来はブドウ糖を消化して二酸化炭素を放出する大腸菌を、その反対に、二酸化炭素を吸収してブドウ糖を作り出す大腸菌に変えることだ。

 これを実現するために、研究グループはまず植物やシアノバクテリアが持つ光合成に関連する遺伝子をマップ化。そのうちの一部を大腸菌のゲノムに組み込み、さらに「ギ酸」からエネルギーを抽出するための遺伝子も挿入した。

 だが、これだけでは大腸菌の食生活を変化させるには十分ではなく、光合成は行われなかった。そこで今度は、培養環境を操作して進化を引き起こしてやることにした。

 ほんの少しのブドウ糖と、地球大気の250倍という大量の二酸化炭素が存在する環境に大腸菌を放り込み、環境適応によって光合成が起きることを期待したのだ。

 狙いは的中し、6ヶ月が経過すると、まったくブドウ糖を食べず、二酸化炭素だけで成長する大腸菌がついに誕生した。

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Arek Socha from Pixabay

持続可能な細菌利用へ向けた足掛かり


 なお現時点では、この大腸菌を誕生させるプロセスによって、吸収される以上の二酸化炭素が排出されてしまう。また、それを産業として利用できるくらいスケールアップ可能なのかどうかも不明だ。

 今のところは持続可能な大腸菌の生産へ向けたあくまで「足掛かり」としての位置づけだ。

 それでも将来的には、二酸化炭素を食べる大腸菌の成果がカーボンニュートラルなエネルギー源の基礎になることが期待されるそうだ。

References:Israeli Scientists Develop Bacteria Which "Eat" Carbon Dioxide | The Weather Channel/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 09:40
  • ID:jycmEIZ40 #

大気の9割が二酸化炭素の火星にちょうどいい

2

2. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 10:15
  • ID:3aaNj2r50 #

二酸化炭素がある限り無制限に増え続ける…?((((;゚Д゚))))ガクガクブルブル

3

3. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 10:23
  • ID:oItbHCQL0 #

生物が二酸化炭素を利用するには絶対にエネルギー源が必要になるんだが、この菌はいったい何をエネルギー源にしてるんだ?
植物は光をエネルギー源にしてるんだが、記事を読む限りではそこがわからん
ギ酸がどうこう書いてるが、ギ酸使うなら今度はそのギ酸の供給源が必要になる
全体的に胡散臭い記事だなあ

4

4. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 10:29
  • ID:ryb91kyM0 #

再び全球凍結か

5

5. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 10:31
  • ID:KjAVQqHa0 #

二酸化炭素に親でも倒されたのだろうか…w

6

6. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 10:34
  • ID:B0a9rXlG0 #

体内じゃないと繁殖できない菌だと、二酸化炭素不足になるんじゃない?

7

7. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 10:45
  • ID:fQZE3eJk0 #

メタンガスを食用にする大腸菌を作ったらおならで恥をかく人がいなくなるのに

8

8. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 11:01
  • ID:fw86.6nO0 #

結局この大腸菌って光合成によってエネルギーを得ているんですか?それともギ酸からエネルギーを得ているんですか?
いずれにせよ、外界からなにがしかのエネルギーは与えなくてはいけないはずで、そうすると「カーボンニュートラルなエネルギー源」としては普通の植物とかとあまり変わらないような気がするけどどうなんだろう……

勿論、大腸菌で二酸化炭素をブドウ糖に変換できるようになるというのは、技術的、学術的な観点としてはとても面白いし意義深いことだと思う。

9

9. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 11:02
  • ID:uUT6OSCI0 #

皮膚で光合成する研究とこの二酸化炭素を食べる大腸菌で
まるで植物のような人間ができるかもね

10

10. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 11:04
  • ID:duP0ydMc0 #

思いつく使い道は土壌改良だが先に土を殺菌消毒しないとパンデミックしそう

11

11. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 11:15
  • ID:zz2umyW00 #

9mくらいの牛が二酸化炭素を吸って、酸素を排出してるのを想像してしまった
別に酸素は排出しないのに

12

12. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 11:22
  • ID:v4BAPZjZ0 #

(悪環境や温暖化でも生きていける様に人間を作り変える方が実用的なんでは?…)

13

13. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 11:27
  • ID:TG8fUQuK0 #

今はまだ、既に居る生物の遺伝子組み換えで新しい機能を与える…段階だけど、人類は何時か全く新しい生物を作り出せる知識を得られるのかな?生命の神秘を解き明かすために、後どのくらいの時間が必要なのだろう?それでも、絶対に研究は進展して行くと思う。(もし人類が絶滅したら、その時が研究が止まる時かな?)

14

14. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 11:54
  • ID:.A1rd5ko0 #

そのうち炭素を取り入れるために進化して生き物食い始めそうだ

15

15. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 11:55
  • ID:LFWa4R5y0 #

>>7
うっかりガス施設に入り込んで増殖したら
エネルギー問題が深刻化するな

16

16. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 12:22
  • ID:vRpmulm.0 #

この細菌がもし増え続けて二酸化炭素を吸収し続けたら、二酸化炭素しか食べるものがない植物は絶滅し、その植物を食べる動物は絶滅し、その動物を食べる動物も・・以下略・・と大量絶滅につながると思う。だから人間がこの大腸菌を食べるはめになる。きっと甘い味がするだろう。

17

17. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 12:28
  • ID:M0ABpsN50 #

近い将来腸内細菌を買う時代がくるやろうな

18

18. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 12:42
  • ID:d4R7n3WI0 #

よくわかんないけど
臭くない屁がこけるということでいいのかな

19

19. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 12:48
  • ID:Q7iUcxxJ0 #

>>12
後のマン・アフターマンである

20

20. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 15:11
  • ID:AcAFhlzM0 #

>>18
多分あなたは全く分かっていないです。

21

21. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 15:53
  • ID:06e.2tLj0 #

これを金星に上空からばらまいたらどうなるか。

22

22. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 16:50
  • ID:.l3IaXE.0 #

>>16
地上に溢れ出た細菌は二酸化炭素を食い尽くし自滅する
二酸化炭素のベールが無くなった地球は平均気温マイナス20度の氷河期に突入し
この時点でほとんどの動物は絶滅する

その後、海中に溶け込んだ二酸化炭素がゆっくりと地上に進出して地表を覆い
その影響で気温が上昇して地球は植物の楽園になる
やがてその植物を捕食する昆虫や動物が増え始め、地球は元の姿を取り戻すだろう

23

23. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 17:02
  • ID:tPoc8T280 #

関係ないけど画像が尿酸結晶に見えてキュッってなった

24

24. 匿名処理班

  • 2019年12月06日 21:16
  • ID:GWl3soFJ0 #

それってただの藻なんじゃあ…?

25

25. 匿名処理班

  • 2019年12月07日 22:14
  • ID:Ec.XWpd.0 #

※9
そうか、「シドニアの騎士」の登場人物も、この技術で「光合成」ができるようになったんだww。

26

26. 匿名処理班

  • 2019年12月07日 23:32
  • ID:48RtmrrB0 #

でもこれ宇宙のどこかには既に存在してるんだよね

27

27. 匿名処理班

  • 2019年12月08日 16:58
  • ID:2LNtjFzp0 #

この記事で興味深いのは環境変えて六ヶ月で大腸菌が進化したってとこかな
環境適応の速度はやっ!って驚いた
そりゃプラスチック分解する菌も生まれるよね

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