Akorede L. 塞里基

主要: 生物学

指导老师: Christopher J. 马克思

项目名称:

克服甲醛毒性是利用木质素衍生芳烃的关键

摘要

由于化石燃料的枯竭，需要转向可再生能源，这引发了对木质素利用的兴趣, 植物生物量的组成部分, 作为可再生能源的来源. 然而, 在其转化为增值化合物的过程中，有毒的单碳(C1)副产物的产生对其有效降解构成了重大挑战. 甲醛的释放, 有毒化合物, 在甲氧基化芳烃分解过程中, 阻碍了木质素作为能源的可持续利用.

我们通过研究芳烃有效利用过程中的代谢应激反应，解决了木质素增值过程中甲醛毒性的关键问题. 为了应对这一挑战, 我们采用了一种创新的方法，利用敲诈甲基杆菌, 一种能够通过氧化C1化合物如甲醇来防止甲醛中毒的生物体.

通过代谢工程和实验进化, 我们通过引入负责芳烃利用的基因来提高模型系统的性能. 这项研究表明, 第一次, 甲醛胁迫反应与甲氧基化芳烃利用之间的深刻联系. 此外, 我们证明了通过诱变提高细胞对这些有毒化合物的耐受性, 利用C1代谢途径中的突变体.

通过动态调节C1化合物的同化和木质素芳烃利用酶, 我们揭示了一个全面的系统，使木质素降解过程中同时同化C1化合物. 这种创新的方法不仅促进了生物燃料的生产，而且促进了木质素增值过程中有毒化合物的适当处理.

这项工作为木质素作为可再生能源的有效利用铺平了道路. 通过对芳烃利用和甲醛胁迫反应的生物学基础的阐述, 我们为克服与木质素增值相关的障碍提供了有价值的见解. 最终, 这项研究通过充分利用木质素衍生芳烃的潜力，为绿色未来的发展做出了贡献.

资助: 美国能源部(DOE)