Science

Znanost

Fuel production from algae

 

Proizvodnja goriva iz alga

 

Yellow algae

 

Žute alge

 

The Venter-ExxonMobil alliance

 

Savez između Ventera i tvrtke ExxonMobil

 

Possible implications

 

Moguće posljedice

 

How to make algae competitive

 

Kako učiniti alge konkurentnima

 

Rapid reproduction

 

Brzo razmnožavanje

 

Craig Venter describes biofuels, vaccines and foods from microbes

 

Craig Venter opisuje biogoriva, cjepiva i hranu od mikroba

 

Synthetic biology

 

Sintetička biologija

 

Fuel production from algae

In a laboratory where almost all the test tubes look green, the tools of modern biotechnology are being applied to algae. Foreign genes are being spliced into algae and native genes are being tweaked. Different strains of algae are pitted against one another in survival-of-the-fittest contests in an effort to accelerate the evolution of fast-growing, hardy strains.

The goal is nothing less than to create superalgae, highly efficient at converting sunlight and carbon dioxide into lipids and oils that can be sent to a refinery and made into diesel or jet fuel. "We have probably engineered over 4,000 strains", said Mike Mendez, a co-founder and vice president for technology at Sapphire Energy, the owner of the laboratory. "My whole goal here is to domesticate algae, to make it a crop"...  Search for more...

In a laboratory where almost all the test tubes look green, the tools of modern biotechnology are being applied to algae. Foreign genes are being spliced into algae and native genes are being tweaked. Different strains of algae are pitted against one another in survival-of-the-fittest contests in an effort to accelerate the evolution of fast-growing, hardy strains.

The goal is nothing less than to create superalgae, highly efficient at converting sunlight and carbon dioxide into lipids and oils that can be sent to a refinery and made into diesel or jet fuel. "We have probably engineered over 4,000 strains", said Mike Mendez, a co-founder and vice president for technology at Sapphire Energy, the owner of the laboratory. "My whole goal here is to domesticate algae, to make it a crop". Dozens of companies, as well as many academic laboratories, are pursuing the same goal - to produce algae as a source of, literally, green energy. And many of them are using genetic engineering or other techniques, like chemically induced mutations, to improve how algae functions.

Algae are attracting attention because the strains can potentially produce 10 times more fuel per acre than the corn used to make ethanol or the soybeans used to make biodiesel. Moreover, algae might be grown on arid land and brackish water, so that fuel production would not compete with food production. And algae are voracious consumers of carbon dioxide, potentially helping to keep some of this greenhouse gas from contributing to global warming. But efforts to genetically engineer algae, which usually means to splice in genes from other organisms, worry some experts because algae play a vital role in nature. The single-celled photosynthetic organisms produce much of the oxygen on earth and are the base of the marine food chain.  » Search for more...

Proizvodnja goriva iz alga

U laboratoriju gdje gotovo sve epruvete izgledaju zeleno, alati moderne biotehnologije primjenjuju se na alge. Strani se geni spajaju s algama, a izvorni se geni prilagođavaju. Različite podvrste alga suočene su jedne protiv drugih u natjecanju u kojem pobjeđuju samo one najjače, a sve u nastojanju da se ubrza evolucija brzorastućih i otpornih podvrsta.

Cilj je ništa manje nego stvoriti superalge, koje su vrlo učinkovite u pretvaranju sunčeve svjetlosti i ugljičnog dioksida u masti i ulja koja je potom moguće proslijediti u rafinerije i pretvoriti u dizelsko ili zrakoplovno gorivo. "Vjerojatno smo inženjeringom proizveli više od 4.000 podvrsta", izjavio je Mike Mendez, suosnivač i potpredsjednik za tehnologiju tvrtke Sapphire Energy, koja je vlasnik laboratorija. "Moj je cjelokupan cilj ovdje pripitomiti alge i pretvoriti ih u usjeve"...  Potraži više...

U laboratoriju gdje gotovo sve epruvete izgledaju zeleno, alati moderne biotehnologije primjenjuju se na alge. Strani se geni spajaju s algama, a izvorni se geni prilagođavaju. Različite podvrste alga suočene su jedne protiv drugih u natjecanju u kojem pobjeđuju samo one najjače, a sve u nastojanju da se ubrza evolucija brzorastućih i otpornih podvrsta.

Cilj je ništa manje nego stvoriti superalge, koje su vrlo učinkovite u pretvaranju sunčeve svjetlosti i ugljičnog dioksida u masti i ulja koja je potom moguće proslijediti u rafinerije i pretvoriti u dizelsko ili zrakoplovno gorivo. "Vjerojatno smo inženjeringom proizveli više od 4.000 podvrsta", izjavio je Mike Mendez, suosnivač i potpredsjednik za tehnologiju tvrtke Sapphire Energy, koja je vlasnik laboratorija. "Moj je cjelokupan cilj ovdje pripitomiti alge i pretvoriti ih u usjeve". Deseci tvrtki, kao i mnogi akademski laboratoriji, teže istom cilju - proizvodnji alga kao izvora zelene energije u doslovnom smislu. A mnogi od njih koriste genetski inženjering ili druge tehnike, poput kemijski induciranih mutacija, kako bi unaprijedili način na koji alge funkcioniraju.

Alge privlače pažnju jer njihove podvrste potencijalno mogu proizvesti 10 puta više goriva po hektaru od kukuruza koji se koristi za proizvodnju etanola ili soje koja se koristi za proizvodnju biodizela. Štoviše, alge je moguće uzgajati na neplodnom zemljištu i u slanoj vodi, pa se proizvodnja goriva ne bi natjecala s proizvodnjom hrane. A alge su proždrljivi potrošači ugljičnog dioksida, što potencijalno pomaže i pri zadržavanju određenih količina tog stakleničkog plina kako on ne bi pridonio globalnom zagrijavanju. Međutim, neke stručnjake zabrinjavaju napori u smislu genetskog inženjeringa alga, koji obično uključuje spajanje njihovih gena s genima iz drugih organizama, jer alge igraju važnu ulogu u prirodi. Ovi jednostanični fotosintetski organizmi proizvode mnogo kisika na zemlji i temelj su morskog hranidbenog lanca.  » Potraži više...

Yellow algae

Craig Venter is on a mission to create synthetic microbes to save the planet from climate change, pollution and resource constraints. He and his team in Synthetic Genomics have reached a milestone - they have engineered their first algae strain that includes a portion of synthetic DNA - and it is bright yellow. Actually, the synthetic part of the algae is the yellow colour. This might potentially enable the algae to have better access to sun light (in contrast to some of the dark algae strains grown in labs).

Synthetic Genomics could create algae strains that have been optimized to turn algae into biofuels. Venter doesn't think that algae strains found in nature will ever be able to achieve the characteristics needed for this...  Search for more...

Žute alge

Craig Venter je na misiji stvaranja sintetičkih mikroba koji će spasiti planet od klimatskih promjena, zagađenja i ograničenih resursa. On i njegov tim u sklopu tvrtke Synthetic Genomics postigli su prekretnicu - inženjeringom su stvorili prvu podvrstu alga koja sadrži dio sintetičke DNK - a ona je svijetložute boje. Zapravo, sintetički je dio alge žuta boja. To bi potencijalno moglo omogućiti algama bolji pristup sunčevoj svjetlosti (za razliku od nekih tamnih podvrsta alga koje su uzgojene u laboratorijima).

Tvrtka Synthetic Genomics mogla bi stvoriti podvrste alga koje su optimizirane za pretvaranje alga u biogoriva. Venter ne smatra da će podvrste alga koje možemo naći u prirodi ikada moći postići karakteristike koje su za to potrebne...  Potraži više...

The Venter-ExxonMobil alliance

When announced in July 2009, the Venter-ExxonMobil alliance attracted wide publicity. It called for ExxonMobil to spend up to $600 million if publicly undisclosed milestones were reached in the lab. What we may be witnessing is simple friction between the well-known conservative ways of Exxon and the iconoclastic Venter. In this case, Venter from the outset may have wanted to create his own algae, while Exxon advocated a less-expensive, step-by-step approach starting with existing strains.


There is no sign of anything approaching a rupture...  Search for more...

Savez između Ventera i tvrtke ExxonMobil

Kada je najavljen u srpnju 2009. godine, savez između Ventera i tvrtke ExxonMobil privukao je velik publicitet. Tvrtka ExxonMobil se obvezala potrošiti do 600 milijuna dolara ako se u laboratoriju postignu prekretnice koje ne budu javno objavljene. Ono čemu bismo mogli svjedočiti je jednostavno trenje između dobro poznatih konzervativnih metoda tvrtke Exxon i ikonoklastičkog Ventera. U ovom je slučaju Venter od početka možda htio izravno stvoriti vlastite alge, dok je Exxon zagovarao jeftiniji pristup po principu korak po korak tako da se krene od postojećih podvrsta.

Nema znakova da se bliži raskid saveza...  Potraži više...

Possible implications

"We are not saying that this should not be done", said Gerald Groenewold, director of the University of North Dakota's Energy and Environmental Research Centre, who is trying to organize a study of the risks. "We say do this with the knowledge of the implications and how to safeguard everything". A worst-case hypothetical scenario would be that algae engineered to be extremely hardy might escape into the environment, displace other species and cause algal overgrowths that deprive waters of oxygen, killing fish.

Many scientists, particularly those in the algae business, say the fears are overblown...  Search for more...

Moguće posljedice

"Mi ne kažemo da to ne treba učiniti", izjavio je Gerald Groenewold, ravnatelj istraživačkog centra za energetiku i zaštitu okoliša u sklopu Sveučilišta u Sjevernoj Dakoti, koji pokušava organizirati studiju rizika. "Mi kažemo da to treba učiniti uz saznanja o mogućim posljedicama i o tome kako sve osigurati". Najgori hipotetski scenarij bio bi da alge koje su genetskim inženjeringom učinjene vrlo otpornima pobjegnu u okoliš, istisnu druge vrste i uzrokuju cvjetanje koje bi vodama oduzelo kisik i ubilo ribe.

Mnogi znanstvenici, osobito oni koji su uključeni u posao s algama, kažu da su strahovi prenapuhani...  Potraži više...

How to make algae competitive

In the long run, Venter said, the algae should be given "suicide genes" that would kill them if they escaped the lab or fuel production facility. Some companies are sticking with searching for and breeding natural strains. But Venter and Mendez argue that there are huge obstacles to making algae competitive as an energy source and that every tool will be needed to optimize the strains.

Sapphire Energy seems one of the best-positioned companies to do that. The company, which is three years old, has raised $100 million from prominent investors, including Bill Gates...  Search for more...

Kako učiniti alge konkurentnima

Dugoročno bi, izjavio je Venter, algama trebalo usaditi "samoubilačke gene" koji bi ih ubili ako bi pobjegle iz laboratorija ili postrojenja za proizvodnju goriva. Neke se tvrtke drže toga da traže i uzgajaju samo prirodne podvrste. Ali Venter i Mendez tvrde kako postoje velike prepreke na putu do proizvodnje alga koje su konkurentne kao izvor energije i da će nam biti potreban svaki alat kako bismo optimizirali podvrste.

Čini se da je tvrtka Sapphire Energy u najboljoj poziciji kako bi to i učinila. Ova tvrtka, koja je stara tri godine, prikupila je 100 milijuna dolara od istaknutih investitora, među kojima je i Bill Gates...  Potraži više...

Rapid reproduction

Algae can reproduce rapidly, doubling in as little as a few hours. And they can be carried long distances by the wind. Right now, algae capture more light than they need and waste a lot of it as heat. If each organism captured less, then a given amount of light could be shared by more organisms, increasing biomass production...  Search for more...

Brzo razmnožavanje

Alge se mogu brzo razmnožavati, njihov se broj udvostručuje za svega nekoliko sati. A vjetar ih može nositi na velike udaljenosti. Trenutno alge upijaju više svjetlosti nego što im je potrebno i nepotrebno gube velik dio nje u obliku topline. Kada bi svaki organizam upijao manju količinu svjetlosti, tada bi određenu količinu svjetlosti bilo moguće podijeliti između više organizama, što bi povećalo proizvodnju biomase...  Potraži više...

Craig Venter describes biofuels, vaccines and foods from microbes

In his talk titled, "From Reading to Writing the Genetic Code", Venter described a fundamental shift in his field of genomics, and its promise for producing synthetic life that could help provide 21st century society with new fuels, medicines, food and nutritional products, supplies of clean water and other resources. More than ten years ago, Venter, a pioneer in the field, led his team in the race to decode the human genome. In this mission, 23,000 human genes were deciphered...  Search for more...

Craig Venter opisuje biogoriva, cjepiva i hranu od mikroba

U svom govoru pod naslovom "Od čitanja do pisanja genetskog koda", Venter je opisao temeljni pomak u svom području genomike, kao i svoje obećanje da će proizvesti sintetički život koji bi mogao pomoći da društvu 21. stoljeća osigura nova goriva, lijekove, hranu i prehrambene proizvode, zalihe čiste vode i druge resurse. Venter, pionir u tom području, prije više od deset godina vodio je svoj tim u utrci za dekodiranje ljudskog genoma. U ovoj je misiji dešifrirano 23.000 ljudskih gena...  Potraži više...

Synthetic biology

Synthetic biology emerged from genetic engineering, the now-routine practice of inserting one or two new genes into a plant or bacterium. The genes can make tomatoes, for instance, ripen without softening or goad bacteria to produce human insulin for treating diabetes. Synthetic biology, however, involves rearranging genes on a much broader scale - that of a genome, which is an organism's entire genetic code - to reprogram entire organisms and even design new organisms.

A new project aims to engineer algae cells to capture carbon dioxide and use it as a raw material for producing new fuels. Venter also described his work in sequencing the first human genome in 2001 while he and his team were at Celera Genomics...  Search for more...

Sintetička biologija

Sintetička je biologija proizašla iz genetskog inženjeringa, koji je danas rutinska praksa umetanja jednog ili dva nova gena u biljku ili bakteriju. Geni mogu učiniti da rajčice, na primjer, dozrijevaju bez omekšavanja ili potaknuti bakterije da proizvode ljudski inzulin za liječenje šećerne bolesti. Sintetička biologija, međutim, uključuje preraspodjelu gena na znatno većoj razini - na razini genoma, koji je cijeli genetski kod organizma - kako bi se reprogramirao cijeli organizam, pa čak i proizveli novi organizmi.

Venter i njegov tim su 2010. godine objavili kako su proizveli potpuno sintetičku stanicu bakterije, prvu takvu na svijetu. Znanstvenici su rasporedili te gene u sintetički kromosom...  Potraži više...