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Cientistas mais perto da chave compreensiva aos biofuels cellulosic
Instituição de Carnegie
Abril 20, 2006


Celulose -- uma molécula fibrous encontrou em todas as plantas -- é o material biológico o mais abundante na terra. É também um alvo favorecido da pesquisa renewable, planta-baseada dos biofuels. Apesar do interesse oprimindo, os cientistas sabem relativamente pouco sobre como as pilhas da planta synthesize fibras individuais da celulose.

Entretanto, o trabalho recente do departamento da instituição de Carnegie da biologia da planta e da universidade de Stanford descreve as primeiras observações real-time da formação da fibra da celulose. A pesquisa, publicada na introdução em linha abril de 20 da ciência expressa, fornece a primeira evidência desobstruída para uma conexão funcional entre a síntese da parede de pilha e uma disposição de fibras da proteína -- microtubules chamados -- essa ajuda às pilhas crescentes da planta da forma do interior.

“O mais que nós compreendemos sobre a celulose, mais fácil será o modificar,” disse Chris Somerville, diretor do departamento de Carnegie. “Com este conhecimento, nós somos uma etapa mais perto de projetar colheitas energia-ricas do biofuel e colheitas melhoradas da fibra.”

As fibras da celulose compõem uma parcela significativa do peso seco de a maioria de plantas. Porque as fibras podem ser quebradas para baixo no glucose do açúcar, que pode então ser convertido no ethanol e nos outros biofuels, há uns incentives enormes para aprender mais sobre como as plantas produzem e modificam a molécula. A celulose é também o constituent principal do algodão, do papel, da madeira, e das alimentações animais tais como o feno.


As moléculas do synthase da celulose, o enzyme que produz a celulose, seguem o microtubule “trilhas” em pilhas crescentes da planta. Cada imagem neste jogo consiste em 30 frames, feitos exame em 10 segundos intervalos, colocados em um alto de um outro para seguir o movimento de moléculas fluorescentes. O synthase da celulose (o verde, apainela A) e o tubulin, a proteína que compõe microtubules (vermelho, painel B), são correlacionados altamente, especialmente nas áreas marcadas com as setas. Pouco de uma ou outra molécula é encontrada muito dentro da área marcada com suportes. A terceira imagem (painel C) mostra ambos os painéis sobrepostos em se. (Imagem usada com permissão da associação americana para o avanço da ciência, da ciência edição em linha expressa, de abril 20, 2006)
Somerville, junto com o colega David Ehrhardt e o estudante graduado Alex Paredez de Stanford, projetou plantas para produzir uma versão fluorescente do synthase da celulose, o enzyme que cría fibras da celulose. Incluíram também uma versão fluorescente do tubulin, a proteína de que os microtubules são construídos. Usando uma técnica da imagem latente que pudesse seguir o movimento de únicas moléculas fluorescentes, os investigadores encontraram que o synthase da celulose se move ao longo das “trilhas” definidas pelos microtubules. Quando as trilhas do microtubule disrupted com drogas específicas, as moléculas do synthase da celulose mantiveram-se mover-se, mas seguiram diferente, menos testes padrões dirigidos.

“Muitos cientistas tinham suspeitado um relacionamento entre o synthase da celulose e os microtubules, mas a natureza exata da interação era dura de localizar,” Ehrhardt dito. “Os microtubules agem como mais do que um scaffold geral para organizar a parede de pilha; os elementos individuais da disposição do microtubule parecem dirigir ativamente o teste padrão das fibras da celulose. Este trabalho deve ajustar uma discussão long-standing para descansar.”

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Nota do editor:
O ethanol Cellulosic é uma mistura do ethanol normal que possa ser produzida de uma variedade de fontes do biomass including o desperdício agricultural. De acordo com os estudos conduzidos pelo departamento dos E.U. do laboratório de Argonne de energia, o ethanol cellulosic reduz as emissões de gás da estufa (GHG) pela gasolina reformulated excesso de 85% -- um excesso substancial da melhoria açúcar-fermented o ethanol que reduz somente emissões de GHG pela gasolina excedente de 18% a de 29%.

O Ethanol mais energy-efficient do que oleia, achados estuda janeiro 26, 2006
Usando o ethanol -- o álcool produziu do milho ou das outras plantas -- em vez da gasolina é mais energy-efficient do que oleiam dizem investigadores na universidade de Califórnia, Berkeley. Em um estudo publicou na introdução de sexta-feira da ciência do jornal, os cientistas de Berkeley mostram aquele que produz o ethanol dos usos do milho muito menos petróleo do que produzindo a gasolina, embora concede que há ainda uma incerteza grande sobre emissões de gás da estufa e outros efeitos ambientais como a erosão do solo. Não obstante a pesquisa sugere que no mínimo, o ethanol é um substituto bom para a gasolina e assim pode ajudar diminuir o reliance do país no óleo importado. O estudo undermines os críticos que dizem que o impulso para o ethanol está baseado unicamente em lobbying intenso pela indústria da fazenda.



Este artigo é uma liberação modificada da notícia da instituição de Carnegie.



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