Vlad Krasen
0 
3819
676
Wetenschappers hebben per ongeluk een enzym gemaakt dat eetlust heeft voor ... plastic, het alomtegenwoordige soort dat wordt gebruikt om flessen voor water en frisdrank te maken, en dat normaal gesproken honderden jaren nodig heeft om te worden afgebroken.
Het begon allemaal toen onderzoekers de kristalstructuur van een recent ontdekt enzym genaamd PETase nader bekeken, dat van nature evolueerde en waarvan al bekend was dat het plastic van polyethyleentereftalaat (PET) afbreekt en verteert..
Maar hun onderzoek had een onwaarschijnlijk resultaat: ze introduceerden een mutatie in PETase. Het resultaat was een nieuw type enzym dat plastic efficiënter verteert dan het origineel. De verbetering was klein, maar het wees op de mogelijkheid om plastic-verslindende enzymen aan te passen om hun "eetlust" voor PET dramatisch te vergroten, rapporteerden de wetenschappers in een nieuwe studie. [In afbeeldingen: The Great Pacific Garbage Patch]
"Serendipiteit speelt vaak een belangrijke rol in fundamenteel wetenschappelijk onderzoek, en onze ontdekking hier is geen uitzondering", zei John McGeehan, hoogleraar structurele biologie aan de Universiteit van Portsmouth in het Verenigd Koninkrijk, in een verklaring..
PETase werd voor het eerst gedetecteerd in de bacterie Ideonella sakaiensis, die het enzym gebruikte om op plastic te kauwen in de bodem van een PET-fles-recyclingfaciliteit in Japan, aldus de studie. De wetenschappers denken dat de functie van het enzym in het verre verleden was om een wasachtige laag op planten af te breken. En dus waren de onderzoekers geïnteresseerd om erachter te komen hoe het enzym mogelijk is geëvolueerd van het verteren van plantaardig materiaal naar plastic.
Maar tijdens hun verkenning hebben ze de structuur van het enzym voldoende aangepast om de plastic consumptie van het enzym te verbeteren, schreven de wetenschappers in het onderzoek..
PETase werkt niet erg snel - althans niet snel genoeg om een deuk te slaan in het plastic afval dat zich wereldwijd ophoopt. Hoewel het nieuwkomer mutante enzym iets sneller werkt dan PETase, ligt het belangrijkste kenmerk ervan in het vermogen om een ander type plastic te consumeren: polyethyleenfurandicarboxylaat (PEF), "letterlijk gaten boren door het PEF-monster", studeert co-auteur Gregg Beckham , een senior ingenieur bij het National Renewable Energy Laboratory (NREL), zei in een verklaring uitgegeven door NREL.
Maar zelfs het meest vraatzuchtige plasticetende enzym zal veel plastic afval hebben om doorheen te ploegen voordat het honger lijdt. Mensen hebben de planeet geladen met naar schatting 9 miljard ton (8,3 miljard ton) plastic, waarvan de helft is geproduceerd sinds 2004, eerder gerapporteerd.
De nieuwe bevindingen suggereren dat het mogelijk is om het wereldwijde probleem van plasticvervuiling op te lossen door door mensen gemaakte verbeteringen aan een enzym aan te brengen dat al bedreven is in het consumeren van plastic (zoals het mutante PETase) - en verder te werken met dit enzym (en zijn mutante neven) zouden ze nog efficiëntere plastic eters kunnen maken, meldden de auteurs van het onderzoek.
"Gezien deze resultaten is het duidelijk dat er nog een aanzienlijk potentieel overblijft om de activiteit verder te verbeteren", zegt co-auteur Nicholas Rorrer, een postdoctoraal onderzoeker bij NREL, in de NREL-verklaring..
De bevindingen werden op 16 april online gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences.
Origineel artikel over .