《合成生物学》推荐 | Nature Chemical Biology | “活”塑料：合成生物学助力塑料降解新解法

主要观点总结

中国科学院深圳先进技术研究院戴卓君课题组在Nature子刊发表题为“Degradable living plastics programmed by engineered spores”的研究工作，通过对微生物进行基因编辑产生具备极端环境耐受能力的芽孢，并将其嵌入塑料基质中。芽孢在特定条件下被激活并启动降解程序，实现塑料的完全降解。该研究为解决当前塑料污染问题提供了新的视角和方法。

关键观点总结

关键观点1: 研究工作背景

塑料的发明为日常生活带来便利，但大规模塑料垃圾的产生及不当处理导致塑料成为当下严重的环境问题之一。

关键观点2: 研究成果

研究团队通过合成生物学方法改造枯草芽孢杆菌，将塑料降解酶基因线路导入，形成带有编辑基因线路的芽孢，具备高温、高压、有机溶剂和干燥的耐受性。将工程化芽孢与塑料母粒混合加工，制备含芽孢的塑料。在正常使用环境下，芽孢保持休眠状态，塑料性能稳定；在特定条件下，芽孢被激活并启动降解程序，实现塑料的快速降解。

关键观点3: 研究方法的推广与挑战

该研究选择了PCL体系作为酶降解系统的基础，但为了实现系统的普适性，还尝试了其他塑料体系。尽管取得了有趣的结果，但放大该系统仍面临挑战。

关键观点4: 研究意义

该研究为新型可生物降解塑料的开发提供了新视角和方法，有望助力解决当前塑料污染困境。

文章预览

摘 要 2024年8月21日，中国科学院深圳先进技术研究院戴卓君课题组在 Nature 子刊 Nature Chemical Biology 发表题为“ Degradable living plastics programmed by engineered spores” 的研究工作。该工作通过对微生物进行基因编辑并产生具备极端环境耐受能力的芽孢，使其可以在特定条件下分泌塑料降解酶；并通过塑料加工方法（高温、高压或有机溶剂）将芽孢包埋在塑料基质中。 文章上线截图 （点击文末“阅读原文”可直达文章链接） 研究内容 日常使用环境中，芽孢保持休眠状态，塑料也可保持稳定的使用性能。在特定条件下（表面侵蚀、堆肥），塑料中的芽孢被激活并启动降解程序，完成塑料的完全降解（图1）。 图1  整体研究思路 研究背景 塑料的发明为我们的日常生活带来了极大的便利。但是，大规模塑料垃圾的产生以及不当的处理方式，使得塑料垃圾（白色 ………………………………