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MONDI DI CARBONIO

Engineering un sistema più efficiente per sfruttare l'anidride carbonica
da Staff Writers
Washington DC (SPX) Nov 21, 2016



file immagine.

Nonostante la grande diversità degli organismi del pianeta che esprimono gli enzimi per la conversione di anidride carbonica in tali composti organici come gli zuccheri - come fanno le piante attraverso la fotosintesi - gli sforzi per sfruttare queste funzionalità per trasformare CO2 in prodotti ad alto valore aggiunto, quali biocarburanti e rinnovabili prodotti chimici hanno avuto un successo limitato. Mentre l'aumento della concentrazione di CO2 nell'atmosfera rappresenta una sfida, i ricercatori hanno anche la vedono come un'opportunità.

Ora un team del Max-Planck-Institute (MPI) per terrestre Microbiologia a Marburg, Germania, toccando le competenze sintesi del DNA del US Department of Energy Joint Genome Institute (JGI DOE) ha reverse engineering di una via biosintetica per il carbonio più efficace fissazione. Questo nuovo meccanismo si basa su un nuovo enzima-CO2 fissa che è quasi 20 volte più veloce l'enzima più diffuso in natura responsabile per catturare CO2 nelle piante utilizzando la luce solare come energia.

"Avevamo visto come gli sforzi per assemblare direttamente i percorsi sintetici per CO2 fissazione in un organismo vivente non è riuscito finora", ha detto Tobias Erb di MPI, che ha condotto lo studio. "Così abbiamo preso un approccio radicalmente diverso, riduzionista assemblando componenti principali di sintesi in modo bottom-up in una provetta."

La squadra ha iniziato con diversi percorsi teorici di CO2 di fissaggio che potrebbero portare a ciclo del carbonio continuo. Ma non si fermano qui. "Noi non limitiamo i nostri sforzi di progettazione di enzimi noti, ma considerato tutte le reazioni che sembravano biochimicamente fattibile", ha detto Erb.

A differenza di sequenziamento del DNA, dove il linguaggio della vita viene letto dal genoma di un organismo, sintesi del DNA prevede prima l'identificazione di un particolare elemento genetico - come un enzima per il fissaggio carbonio dall'atmosfera - e la scrittura ed esprimendo quel codice in un nuovo sistema.

Alla fine, essi provengono, attraverso il sequenziamento e sintesi, 17 diversi enzimi da 9 diversi organismi attraverso i tre regni della vita e orchestrato da queste parti per ottenere una prova di principio prestazioni percorso CO2 fissazione che è superiore a quella che si trova in natura. Erb chiama "ciclo CETCH" per crotonile-CoA / ethylmalonyl-CoA 12 / idrossibutirril-CoA. Perché CO2 'cetches' in modo più efficiente dall'atmosfera.

Con l'implementazione del concetto di metabolica "retrosynthesis," lo smontaggio della fase di reazione dopo passo tutta la strada fino ai precursori più piccoli, il team manipolato le condizioni termodinamiche e si avvicinò con una strategia che ha dato risultati più promettenti che hanno partecipato favorevolmente con naturale che si verificano vie metaboliche . Poi hanno toccato il fondo dei database pubblici per gli enzimi che possano sostenere il loro modello e diverse decine selezionato per provare.

"Per prima ricostituito sua graduale centrale CO2 fissazione sequenza di reazione, fornendo gli ingredienti per catalizzare le reazioni desiderate. Poi, seguendo il flusso di CO2 abbiamo scoperto che particolare reazione chiave era limitante."

Questo si è rivelato essere methylsuccinyl-CoA deidrogenasi (Mcd), parte di una famiglia di enzimi coinvolti nella respirazione - reazione metabolica nelle cellule di organismi convertire nutrienti come carbonio in unità di energia.

"Per superare questa limitazione, abbiamo progettato il Mcd di utilizzare l'ossigeno come accettore di elettroni, per amplificare la funzione, ma questo non era abbastanza", ha detto Erb. "Abbiamo dovuto sostituire l'impostazione percorso originale con sequenze di reazione alternative, abituati ulteriore ingegnerizzazione enzima per ridurre al minimo le reazioni collaterali di enzimi promiscua, e introdotto correzione di bozze enzimi per correggere la formazione di metaboliti dead-end", ha detto Erb.

A sostegno degli sforzi del team di MPI, il DOE JGI sintetizzato centinaia di Enoil-CoA carbossilasi / reduttasi (ECR), enzima varianti attraverso il suo programma Science Community (vedi sotto). Ciò ha permesso alla squadra MPI a zero sul ECR con la più alta attività CO2 fissazione per costruire con successo un percorso artificiale fissazione di CO2 più efficiente in una provetta.

"ECR sono enzimi sovralimentati che sono in grado di fissare CO2 al ritmo di quasi 20 volte più veloce del più ampiamente diffusa enzima-CO2 di fissaggio in natura, RuBisCo, che svolge il lavoro pesante coinvolti nella fotosintesi", ha detto Erb.

Questo processo chimico sfrutta la luce solare per trasformare l'anidride carbonica in zuccheri che le cellule possono utilizzare come energia, insieme ad altri processi naturali del pianeta e dei conti per la trasformazione di circa 350 miliardi di tonnellate di CO2 ogni anno.

Settanta anni fa, questo fenomeno ha catturato l'immaginazione dei primi Berkeley Lab ricercatore Melvin Calvin che, insieme a Andrew Benson e James Bassham, descritto, nelle piante, alghe e microrganismi, il ciclo che oggi porta il loro nome, e per il quale Calvino è stato assegnato il Nobel Premio nel 1961.

Questa generazione di ricercatori sono preoccupati per come catturare l'anidride carbonica in eccesso, rimuovere dall'atmosfera e renderlo in energia e prodotti naturali per l'economia.

"Ora Berkeley Lab attraverso il DOE Joint Genome Institute, è stato un importante contributo alla nostra comprensione della vasta diversità genetica dei microrganismi e il loro ruolo per l'ambiente, in particolare nel ciclo del carbonio", ha detto Yasuo Yoshikuni, il capo della Scienza DNA Synthesis gruppo al DOE JGI. "Con il sequenziamento phylum underexplored da nicchie ecologicamente importanti, abbiamo homed nei sui geni e le vie che ora siamo in grado di sintetizzare in laboratorio per svelare nuove strategie che la natura utilizza per il metabolismo del carbonio. Identificare questi geni che codificano gli enzimi -fixing di CO2 e la loro funzione biologica, è uno dei più importanti pezzi mancanti nel puzzle del clima. "

Incoraggiato dalla ricostituzione successo di una rete enzimatica sintetica in una provetta per la conversione di CO2 in prodotti organici che è superiore a processi chimici e compete con favorevolmente con quelli in natura, Erb detto questo apre la porta per altre applicazioni future.

"Queste potrebbero includere l'introduzione di cicli di CO2 di fissaggio sintetici in organismi per sostenere la fotosintesi naturale, o dire, in combinazione con il fotovoltaico, aprire la strada per la fotosintesi artificiale, questo potrebbe alla fine jumpstart la progettazione di autosostenersi, carbonio completamente sintetico metabolismo in sistemi batterici e di alghe. "

Yoshikuni guarda ad un futuro in cui il sequenziamento del DNA e le funzioni biologiche ulteriormente convergono sfruttando la sintesi del DNA. "Attraverso le capacità di sequenziamento high-throughput del DOE JGI accoppiato con il prezzo rapida diminuzione della sintesi del DNA, continuiamo a consentire alla nostra comunità di utenti nel portare alla luce il potenziale fisiologico dei microrganismi e delle comunità microbiche. A lungo termine, speriamo di aspettare di vedere questi risultati in provetta producono una nuova generazione di prodotti biologici reali forniti per affrontare l'energia critica e le sfide ambientali ".

Il significato più ampio di questo lavoro è quello di illustrare in modo drammatico l'aumento del ruolo di "pensiero di ingegneria" nel settore della biotecnologia, come la caratterizzazione accelerato della "lista delle parti" biologiche che emerge da un elevato throughput sequenziamento del genoma fornisce maggiori opportunità di ricostruire con le capacità di progettazione negli organismi viventi che rispondere alle esigenze di missione DOE in bioenergia e ambiente.

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MARSDAILY

Ditta olandese svela tuta spaziale concetto per Marte esploratori
da Staff Writers
L'Aia (AFP) Nov 15, 2016


società olandese Mars One, che si propone di mandare la gente verso il pianeta rosso entro un decennio, il Martedì ha presentato il suo primo concept per una tuta spaziale per proteggere gli esseri umani "nelle condizioni più difficili."

La tuta pressurizzata includerà un casco antiurto con una bolla trasparente.

Sarà "sfruttare al massimo le risorse di Marte locali per fornire un ambiente sicuro e confortevole per i membri dell'equipaggio", ha detto Mars One in un comunicato.

Realizzata in materiale simile a quello utilizzato per gli astronauti della NASA quando esplorare la Luna, il design della tuta tiene conto anche delle "nuove sfide" presentate da superficie di Marte '.

Ciò ha incluso trattare con onnipresente polvere rossa, che la società ha ammesso ancora "bisogno di più lavoro."

Composto di parti intercambiabili, la tuta dovrà scongiurare radiazioni pericolose per la vita ed essere in grado di adattarsi molte Impegnare diversi di aspiranti esploratori marziani.

I colonizzatori dello spazio avranno le stampanti 3D con loro di stampare parti sostituibili, come dadi e bulloni e persino tessuto utilizzato per la costruzione e la manutenzione della tuta spaziale, Mars One detto.

Inizialmente disegno circa 200.000 aspiranti da 140 paesi, l'ambizioso progetto Mars One prevede di inviare 24 esploratori alla quarta roccia dal sole entro 10 anni, in parte finanziato da un reality show televisivo per il tentativo.

Simile al progetto di capo SpaceX Elon Musk, l'Una squadra Marte si propone di inviare una navicella spaziale senza equipaggio su Marte entro il 2018.

viaggi di sola andata per il pianeta rosso è prevista per il nel 2026.

I nuovi esploratori dovranno vivere in piccoli habitat, trovare l'acqua, produrre il proprio ossigeno e far crescere il proprio cibo.

Finora, solo le missioni robotiche per la NASA hanno raggiunto con successo su Marte e l'agenzia non prevede missione con equipaggio fino a che i 2030.

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SUPERPOTERI

NATO 'assolutamente sicuro' Trump impegna a Alliance: Stoltenberg
Con Bryan McManus
Bruxelles (AFP) Nov 18, 2016


capo della NATO Jens Stoltenberg il Venerdì ha espresso fiducia nel fatto che Donald Trump è stato commesso l'alleanza transatlantica, che ha superato la prova del tempo sia per gli Stati Uniti e in Europa.

"Sono assolutamente fiducioso Presidente eletto Trump manterrà forte impegno dell'America per la sicurezza europea e alla NATO", ha detto Stoltenberg AFP in un'intervista a Bruxelles.

"Questo è nell'interesse sia in Europa che negli Stati Uniti", ha detto, con i disastri di due guerre mondiali e la guerra fredda che mostrano come interconnesso la sicurezza di entrambe le parti è stato.

L'unica volta che l'articolo della NATO 5 "tutti per uno, uno per tutti," era stato invocato garanzia di difesa collettiva è stato dopo i 9/11 attacchi terroristici contro gli Stati Uniti, ha ricordato.

Stoltenberg ha detto di aspettarsi Trump di continuare a premere alleati della Nato per aumentare la spesa per la difesa, così come precedenti presidenti degli Stati Uniti hanno avuto, e questo era pienamente giustificato.

Conti Washington per quasi il 70 per cento degli alleati della NATO combinati spese per la difesa e ha da tempo chiesto che fanno di più.

Trump ha causato costernazione durante la campagna elettorale quando ha suggerito Washington potrebbe pensare due volte prima di venire alla difesa di un alleato, se non aveva pagato le sue quote della NATO.

La NATO ha annunciato Venerdì che poi Stoltenberg aveva avuto una "bella chiacchierata" con briscola sul futuro dell'Alleanza.

Lo aveva ringraziato in particolare per sollevare la questione della spesa per la difesa, una "priorità assoluta" per il segretario generale da quando ha assunto l'incarico nel 2014, si legge in un comunicato.

"I due leader hanno convenuto che sono stati compiuti progressi su più equa ripartizione degli oneri, ma che non c'è più da fare", ha aggiunto.

- 'La Russia non può essere isolata' -

approccio più positivo di Trump al presidente Vladimir Putin ha anche scosso alleati che in un vertice di luglio Varsavia aveva approvato più grande accumulo militare della NATO dopo la fine della guerra fredda per contrastare una Russia più assertivo.

Stoltenberg ha detto di non vedere un problema.

"Quello che ho sentito è che egli ha trasmesso un messaggio su anche a parlare con i russi. Al nostro vertice di Varsavia, abbiamo fatto le decisioni su una forte difesa, ma anche sul dialogo politico" con Mosca, ha detto.

"La Russia è il nostro più grande vicino, la Russia è qui per restare, non c'è modo siamo in grado di isolare la Russia quindi dobbiamo continuare a lottare per un rapporto più costruttivo con la Russia."

Gli esperti in Europa in gran parte si sono commenti campagna di Trump al valore nominale, chiedendo se il nuovo presidente stava per abbandonare garanzia di sicurezza di 70 anni di Washington per l'Europa a favore di una "America First," politica più isolazionista.

Dal momento che la sua splendida vittoria elettorale sconvolto, opinione ha virato bruscamente, con un po 'di credere alle esigenze di ufficio si rivelerà un campanello d'allarme realtà, mentre altri sostengono Trump voleva dire quello che ha detto.

- Turchia un 'alleato-chiave' -

Stoltenberg ha anche confermato che diversi ufficiali turchi inviati ai comandi della NATO avevano chiesto asilo dopo un fallito colpo di stato sanguinoso nel mese di luglio ha scatenato una repressione massiccia e spurgo.

La NATO ei suoi alleati europei hanno sottolineato Ankara ha il diritto di perseguire i golpisti, ma dire che deve farlo nel rispetto dei valori democratici condivisi l'alleanza è destinata a sostenere.

Presidente Presidente turco Recep Tayyip Erdogan ha irritato per le critiche, dicendo che gli alleati non apprezzano pienamente la minaccia rappresentata dal colpo di stato.

"La Turchia è un alleato chiave, è un molto apprezzato alleato ... e gioca un ruolo importante nell'alleanza non da ultimo a causa della sua posizione strategica", ha detto Stoltenberg.

Ha detto che aveva visitato la Turchia poco dopo il colpo di stato e visto i danni inflitti al palazzo del parlamento da caccia F16 in un assalto alla democrazia.

Le autorità turche hanno il diritto di rintracciare i responsabili, ma "è importante che ciò avvenga ... in accordo con lo stato di diritto", ha detto.

Stoltenberg ha detto che stava tornando in Turchia di Domenica per partecipare a una riunione dell'Assemblea parlamentare della NATO che riunisce i parlamentari degli Stati membri.

"Mi aspetto un dibattito aperto", ha detto.

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ESA > Le nostre attività > Human Spaceflight > Astronauts

 
24 Novembre 2016

L'astronauta dell'ESA Paolo Nespoli sarà lanciata verso la Stazione Spaziale Internazionale il prossimo anno per il suo terzo volo spaziale. Il nome e il logo per la missione sono stati annunciati oggi.

Vita sta per Vitalità, innovazione, tecnologia e capacità ed è stato scelto da ASI Agenzia Spaziale in Italia, che sta fornendo la missione attraverso un accordo di scambio con la NASA.

In italiano, "vita" significa "vita", che riflette gli esperimenti che Paolo verrà eseguito e la nozione filosofica di vivere nello spazio esterno - uno dei luoghi più inospitali per l'uomo. 

 

logo della missione è stato sviluppato dall'ESA con ASI e Paolo.

Il cerchio generale e l'ombreggiatura blu evocano il nostro pianeta, con il simbolo del Terzo Paradiso di Michelangelo Pistoletto artista italiano che collega i messaggi principali della missione.

Tre elementi spiccano: un filamento di DNA come simbolo della vita e della scienza, un libro come simbolo della cultura e dell'istruzione, e la Terra come simbolo di umanità.

Il Terzo Paradiso è una riformulazione del simbolo dell'infinito. I due ovali opposte contengono elementi delle attività scientifiche e culturali Paolo si esibiranno nello spazio. Il loro incontro nel centro rappresenta l'evoluzione della Terra e benefici per l'umanità.

La forma centrale del simbolo, unitamente alla presenza del globo, può anche essere visto come un occhio, dando prospettiva di un astronauta sul nostro pianeta. 

Riflettendo origini di Paolo, il logo presenta i colori della bandiera italiana.

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