Fotosyntese hos planter og mikroorganismer er den dominerende metode til at udnytte energi fra solen, men i dag omsættes kun en brøkdel af solens energi til organisk materiale. Forestil dig, at det var muligt at tæmme solens stråler langt mere effektivt.

Med det nye fagområde – syntesebiologi – kan vi få de værktøjer, der skal til. Syntesebiologi går kort fortalt ud på at kombinere naturens byggeklodser på nye måder og få dem til at arbejde sammen på nye måder, som kan være interessante i bioteknologiske og nanoteknologiske sammenhænge. Indfangelse af solenergi er blot én af de mange muligheder, som åbner sig.

Byggeklodserne kan være alt fra store proteinkomplekser og geners promotersekvenser til enkelte proteiner. I naturen er mange af disse byggeklodser organiseret i grupper, som kan være indkapslet i forskellige organeller i en celle. Et af de områder, som udforskes netop nu, er muligheden for at udnytte solens energi til at drive enzymatiske processer ved at bruge dele af planternes fotosynteseapparat på en ny måde.

Normalt bruger planterne fotosyntese til at danne energirige molekyler, der diffunderer rundt i cellen og driver enzymatiske processer. Med syntesebiologiens redskaber kan det blive muligt at koble det fotosyntetiske proteinkompleks direkte til enzymer og dermed optimere processen, så enzymernes effektivitet øges. Syntesebiologien er kun i sin spæde begyndelse og udfordringerne er store, men de er ikke uoverkommelige.

For 30 år siden var identifikation af gener og modifikation af DNA i levende organismer også på begynderstadiet, og kloning og karakterisering af et gen var en stor præstation. Nu er man i stand til at kortlægge hele organismers genom på mindre end en uge. Genernes funktioner kan i mange tilfælde bestemmes med bioinformatiske værktøjer, og det er muligt at overføre hele biosynteseveje med mange gener til andre levende organismer. Hvem ved hvad, der kan lade sig gøre med syntesebiologi som redskab om 30 år?

Læs også:

Kronik i Jyllandsposten, 3. maj 2010, hvor Professor Thomas Bjørnholm, fra Nano-Science center, Københavns universitet og Professor Birger Lindberg Møller fra forskningscentret Pro-active plants, Københavns universitet argumenterer for en større satsning på syntesebiologi.

Blogindlæg i Ingeniøren, 30. Maj 2010 af Kenneth Jensen.