Yeşil Enerji

Biyoenerji İlerlemelerini Hızlandıran Ahşap Formasyon Modeli: “Landmark lignin”

Odun oluşumu sürecini taklit eden yeni biyoloji modeli; bilim adamlarının odunun ana bileşeni olan lignin üretimi için 21 gen yolağının* açılıp kapanmasının etkilerini kolaylıkla tahmin etmelerini sağlar

* Gen Yolağı-Gen Patikası: Gen içinde meydana gelen bir dizi kimyasal tepkimedir.

Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi Orman Biyoteknoloji Grubu Vincent Chiang‘in öncülüğünde otuz yılı aşkın bir süredir yürütülen araştırma; kereste, biyoyakıt, kağıt hamuru, kağıt ve yeşil kimya uygulamalarındaki özel ihtiyaçlar için ağaç işleme sürecini hızlandıracak.

NC State’in Doğal Kaynaklar Koleji’nde Yardımcı Doçent ve Nature Communications’da araştırma hakkında bir makale yazan Jack Wang: “İlk kez, deneme ve yanılma yoluyla tek bir genle çalışmak yerine; lignin biyosentezinde yer alan çoklu genleri değiştirmenin sonuçlarını tahmin edebiliriz.”
Bitki hücresi duvarında oluşan lignin; kereste için mukavemet ve yoğunluk veren, ağaçların büyümesi için önemli bir bileşendir. Ancak lignin biyoyakıt, kağıt ve kağıt hamuru üretimi sırasında yüksek ısı ve sert kimyasallar gerektiren yüksek maliyetli işlemler ile odundan çıkarılmalıdır.

Wang: “Eğer böyle bir modele sahip, bu tip bir ahşap istersek; öncelikle burada değiştirilmesi gereken genler olduğunu söyleyebiliriz. Özellikle 21 gen yolağıyla çok fazla sayıda olası kombinasyon olduğunda çok faydalıdır. Sadece bu süreçte genler; proteinler ve diğer bileşenlerin lignin üretimini düzenlemek ve birlikte nasıl çalıştığını görmek için bir sistem düzeyinde bakmamızı sağlayan entegre bir analiz ile mümkün.”

Wang, “Landmark lignin” çalışmasının tek bir bitki türünde tek bir yolun en kapsamlı modelini temsil edebileceğini söylüyor.  Wang’a göre; model gelecekteki çalışmalar için bir temel olarak hizmet verecek ve yeni bileşenleri ve süreçleri birleştirecek şekilde genişleyecektir.

Model 25 temel ahşap özelliğiyle birebir. Kereste için, yoğunluk ve dayanıklılık her şeyden önemlidir. Biyoyakıt üreticileri, yüksek polisakkarit seviyelerine bağlı genlere ev sahipliği yaparak; ahşabın biyo-dizele veya jet yakıtına daha kolay dönüştürülmesini sağlıyor. Kağıt hamuru ve kağıt üreticileri, düşük linyin seviyeleri veya daha kolay hidrolize olan ahşap ile ahşaba bakarlar. Yüksek lignin ağacı, özel katma değerli fenolik bileşiklerin üretimi için yeni kaynaklardır.

Wang: “Bob Kelly Laboratuvarı’ndaki NC Eyalet araştırmacıları; biyoyakıtlara ve biyokimyasallara en uygun dönüşüm için termofilik bakterilerle eşleştirilebilecek ağaçların nasıl üretilebileceğine bakıyor. Ayrıca, plastik gibi petrol bazlı malzemelerin yerini almak üzere nanoselüloz elyaf üretimi için özel olarak tasarlanmış ağaçlar üreterek, bu bütünleyici analizlere de bakıyoruz.”

Modele; üç düzine moleküler genetikçi, mühendis, kimyager ve matematikçi katılmıştır. 2008 yılında başlayan araştırma; model olarak ağaç türü siyah pamuk ağacı (Populus trichocarpa) kullanılarak binlerce transgenik ağaç üretme konusundaki titizlik sürecini içeriyordu.

Wang: “Artık, uzun zamandır beklenen temel bir modelimiz var; transkripsiyon faktörleri (düzenleyici proteinler), düzenleyici RNA’lar, büyüme ve adaptasyon için önem taşıyan diğerleri gibi daha yüksek düzeydeki düzenleyici faktörler; öngörülebilirliği sürekli olarak geliştirmek ve uygulamayı genişletmek için kullanılabilir.”

Chiang: “Bundan sonraki adımımız, bu önemli düzenleyici faktörleri elde etmek ve uygulama özelliklerinin belirlenmesi ve yeterli odun üretmek için saha testlerine yönelik büyük çeşitlerin üretilmesidir.”

Kaynak:
news.ncsu
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close