Framtida mikroorganismer kan ge hållbar produktion

Tåligare mikroorganismer kan i framtiden bli viktiga i produktionen av till exempel bränslen och kemikalier. Men att ändra det naturen designat kan vara problematiskt. Det konstaterar Lina Lindahl, som snart disputerar inom området.

​Samhället behöver ställa om till en grönare produktion av bränslen, material och kemikalier. Ett sätt är att använda exempelvis biomassa från skog och jordbruk istället för fossila råvaror. För att ytterligare minska miljöavtrycket kan man också använda sig av mikroorganismer, som producerar nödvändiga molekyler från biomassan.

Men den miljövänliga produktionen behöver effektiviseras. Därför arbetar forskare nu med att utveckla tåligare mikroorganismer, som klarar produktion på hög nivå även om förhållandena är ogynnsamma.

Lina Lindahl har i sin forskning försökt förändra mikroorganismernas skyddande hölje, dess cellmembran, för att göra dem mer motståndskraftiga.
– Jag har undersökt hur lipidsammansättningen i membranet kan förändras för att minska genomsläppligheten av ättiksyra, som är ett av flera ämnen som förhindrar en effektiv produktion, säger hon.

I sina försök har Lina Lindahl bland annat jämfört lipidsammansättningen hos jästarten Saccharomyces cerevisiae, som redan visat sig vara användbar för industriell produktion, och hos en annan jästart som klarar ättiksyra betydligt bättre.
– Genom jämförelsen kunde jag identifiera en grupp lipider som kallas sfingolipider, och sedan visa att förekomst av dessa minskar cellmembranets genomsläpplighet för ättiksyra.

Nästa steg blev att med genteknik försöka öka Saccharomyces cerevisiaes produktion av sfingolipider, för att på så sätt kunna öka jästens tålighet mot ättiksyra. Men det visade sig vara svårt.
– Lipidproduktionen i jäst är så tajt reglerat. Försöken på gennivå var inte tillräckliga – men det borde gå, säger Lina Lindahl.
– Att förändra membranets sammansättning av lipider för att skapa tåligare mikroorganismer är ett nytt forskningsfält med få lyckade experiment. Vi visste inte riktigt hur svårt det skulle bli att få fram resultat, men insåg att det som naturen skapat inte alltid är så lätt att efterlikna. Min avhandling presenterar framför allt metodik och nya tankesätt inom detta område.

Den 2 juni disputerar Lina Lindahl med avhandlingen “Towards membrane engineering as a tool in cell factory design: A case study on acetic acid tolerance in Saccharomyces cerevisiae”.
– Det är jätteroligt att forska, och det skulle vara roligt att stanna kvar på Chalmers. Men det är också tufft med långa experiment i labbet, speciellt om man har familj. Jag vet inte var jag kommer att fortsätta min karriär – jag kan tänka mig alla möjliga vägar.


Text: Mia Malmstedt
Foto: Martina Butorac

Publicerad: ti 30 maj 2017.