PET is een veelvoorkomend plastic dat bijdraagt aan de plasticvervuiling in de oceaan. Het gemanipuleerde micro-organisme heeft het potentieel om een deel van de oplossing te bieden voor dit probleem, aldus de ontdekkers.

Genetische modificatie

Het onderzoek omvatte de genetische modificatie van twee soorten bacteriën. De eerste bacterie, Vibrio natriegens, die bekend staat om zijn snelle voortplanting in zout water, werd gekoppeld aan Ideonella sakaiensis. Die laatste prodcueert enzymen die in staat zijn om PET-plastic af te breken.

De onderzoekers haalden het DNA dat verantwoordelijk is voor de productie van PET-afbrekende enzymen uit I. sakaiensis en namen het op in een zogeheten plasmide – een genetische sequentie die onafhankelijk kan repliceren binnen een cel. Door het plasmide in de andere bacterie te introduceren maakten ze de productie van deze enzymen op het oppervlak van V. natriegens cellen mogelijk.

Het gemodificeerde micro-organisme brak met succes PET af in een zoutwateromgeving bij kamertemperatuur.

“Belangrijke stap voorwaarts”

Hoewel het onderzoek een belangrijke stap voorwaarts betekent, erkennen de onderzoekers dat er nog een aantal uitdagingen zijn. Hun volgende doelstelling is onder andere om DNA van I. sakaiensis direct op te nemen in het genoom van V. natriegens om de productie van plastic afbrekende enzymen te stabiliseren.

Daarnaast willen ze V. natriegens modificeren om bijproducten van PET-afbraak te consumeren en waardevolle eindproducten te produceren, zoals chemicaliën die nuttig zijn voor de industrie.

De ontwikkeling van dit genetisch gemanipuleerde micro-organisme biedt hoop voor het aanpakken van plasticvervuiling in mariene milieus, zegt hoofdauteur van de studie Nathan Crook.

“Dit is opwindend want dat is een probleem dat we absoluut moeten aanpakken”, aldus de assistent-professor chemische en biomoleculaire techniek aan de North Carolina State University.

“Eén optie is om het plastic uit het water te halen en op een stortplaats te gooien, maar dat brengt weer nieuwe uitdagingen met zich mee. Het zou beter zijn als we deze plastics kunnen afbreken tot producten die hergebruikt kunnen worden. Om dat te laten werken, heb je een goedkope manier nodig om het plastic af te breken. Ons werk hier is een grote stap in die richting.”