バイオエタノールのコスト低減に向けて、遺伝子操作で酵母の改良?!

日経新聞で「バイオエタノール生産コスト5分の1 京大、酵母を遺伝子操作」とあったので、少しこの話をしてみたいと思います。

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バイオエタノールとは?

現代の社会は、石油や天然ガスなどの資源をエネルギーに変えて、電気を使ったり、車を走らせたりしています。

大量にある資源なのですが、人間の生活が発達するにつれて、その使用量が激増し、将来的には無くなってしまうと言われています。

ですが石油や天然ガスは、どうやってできたかはまだあまりわかっておらず、簡単に人間が作れるものではありません。

そのため石油や天然ガスに代わる人間が作り出せるエネルギーの研究が、今盛んに行われています。

その一つがエタノールです。

人間は長い歴史の中で、エタノールを微生物によって作らせ、お酒という文化を築いてきました。

エタノールはみなさんご存知の通り、火を付けると燃えます。燃えるというのは、エタノールがエネルギーをもっているからなのです。

そしてこのエネルギーを石油や天然ガスに代わる次世代のエネルギーとして使おうというのです。

この微生物で作るエネルギー源としてのエタノールのことを、「バイオエタノール」と呼びます。

ただ大きな課題として、現在の技術ではコストが高く、そうそう日常的に使えるものではないのです。

そこで世界中の研究者がコストを安くするための技術を開発するために、日夜研究を続けています。

DNA、遺伝子、ゲノムのたとえ話

遺伝子とは、よく生物の設計図と言われるものです。いくつか新しい言葉が出てくるので、ちょっと文章を書くことにたとえてみましょう。

例えば、

「きょうのにゅーすはいでんしそうさにかんしてですまるいでんしそうさはせいぶつのいでんしをかきかえることですまる」

という文章があったとします(事情があって漢字は使ってません)。

こんな風に文章を書くとき、日本語では50音を使いますよね。

「あ」だけでは何のことか分からないように、この一文字一文字はそのままでは意味を持ちません。

生物ではこの文字の代わりにDNAという物質を使います。でも、たった4種類です。

「あいうえ」だけで、全ての文章が書けてしまうわけです。

そして意味のある並び方、例えば

「きょうのにゅーすはいでんしそうさにかんしてです」

というのは、読む人が意味が分かる並び方です。

DNAが意味のある並び方になったものを、遺伝子と呼びます。

「まる」というのは、意味がありそうですが、文章的には意味が無いので、遺伝子ではありません。

そして意味のある並び方と意味の無い並び方、つまり文章全体のことをゲノムと呼びます。

そして遺伝子操作

最近の科学の発展はすさまじいもので、この生物の設計図を書き換えることが可能になりました。

そうすると

「きょうのにゅーすはいでんしそうさにかんしてです」

という文章にインパクトがないなぁと思ったら、

「いでんしそうさとはなにはてな」(遺伝子操作とは何?)

といった感じで、遺伝子を書き換えることができるようにわけです。

よりインパクトがある文章、生物ではより性能の高い遺伝子となれば成功なわけです。

なんで酵母?

今回、京都大学の研究チームは、酵母を遺伝子操作し、より高い温度環境でも、エタノールを作り出せるように改変しました。

なぜ酵母かというと、酵母はもともとお酒で使われるように、糖分をエタノールに変える性質をもっています。

またゲノムが全て明らかとなっており、研究世界では扱いやすい微生物なのです。

ただ酵母は熱に弱く、周囲の環境の温度が高くなると、エタノールの生産量が落ちてしまうことが問題点でした。

そうなると酵母を育てているタンクの温度を下げなければならず、コストが上がってしまいます。

今回は温度が高くなっても、生産量が落ちないように酵母の遺伝子を操作することで、コストを下げようという試みなのです。

そして研究は成功し、コスト低減ができる目処がたったというのが今回のニュースです。

現在、色々な理由から石油の価格は下がっていて、バイオエタノールのような次世代エネルギーの研究は少し縮小してる感じがあります。でも、いつかは石油がなくなるのは分かっていることなので、もっとこのような研究が活発になるといいなと思っています!

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