.
Enquanto alguns micróbios podem deixar as pessoas doentes ou estragar alimentos, outros são essenciais para a sobrevivência. Esses minúsculos organismos também podem ser projetados para produzir moléculas específicas. Pesquisadores relatando em Química e Engenharia Sustentável da ACS reprogramaram um desses micróbios para ajudar a combater os gases com efeito de estufa na atmosfera: ele absorve dióxido de carbono (CO2) gás e produz mevalonato, um bloco de construção útil para produtos farmacêuticos.
A concentração crescente de gases de efeito estufa na atmosfera levou ao aquecimento global generalizado. Para começar a abordar o problema, as emissões de gases de efeito estufa, incluindo CO2precisam ser significativamente reduzidos. Além disso, o CO2 já presente pode ser removido. Métodos para capturar CO2 estão em desenvolvimento, e uma opção promissora envolve micróbios. A engenharia genética pode modificar suas vias biossintéticas naturais, transformando os micróbios em fábricas vivas em miniatura que podem produzir todo tipo de coisa — por exemplo, insulina.
Uma potencial fábrica microbiana é Um assassino ganancioso H16, uma bactéria favorecida graças à sua natureza relativamente descomplicada sobre o que é alimentada. Porque ela pode sobreviver com pouco mais que CO2 e gás hidrogênio, a bactéria é uma ótima candidata para capturar e converter os gases em moléculas maiores. Mas mesmo que o DNA do micróbio possa ser reconectado para produzir produtos interessantes, ele não é muito bom em lembrar essas novas instruções ao longo do tempo. Para colocar cientificamente, os plasmídeos (as instruções genéticas) são relativamente instáveis. Katalin Kovacs e colegas queriam ver se eles poderiam melhorar C. assassino capacidade de lembrar suas novas instruções e produzir blocos de construção úteis à base de carbono a partir de CO2 gás.
A equipe começou a trabalhar hackeando C. assassino vias bioquímicas responsáveis pela conversão de CO2 em moléculas maiores de seis carbonos. A chave para melhorar a estabilidade do plasmídeo está em uma enzima chamada RubisCo, que permite que a bactéria utilize CO2. Essencialmente, o novo plasmídeo foi pareado com a enzima, então se uma célula falhasse em lembrar das novas instruções, ela falharia em lembrar como fazer RubisCo e morreria. Enquanto isso, as células restantes com melhores memórias sobreviveriam e se replicariam, passando adiante o plasmídeo.
Em testes, os micróbios recentemente projetados produziram significativamente mais da molécula de seis carbonos mevalonato em comparação com uma cepa de controle. O mevalonato é um bloco de construção molecular para todos os tipos de substâncias em sistemas vivos e sintéticos, incluindo colesterol e outras moléculas esteroides com aplicações farmacêuticas. Na verdade, esta pesquisa produziu as maiores quantidades até o momento de mevalonato a partir de CO2 ou outros reagentes de carbono único usando micróbios. Os pesquisadores dizem que este é um sistema de fixação de carbono mais economicamente viável do que os sistemas anteriores envolvendo C. o assassinoe poderia ser expandido para outras cepas microbianas também.
Os autores reconhecem o financiamento do Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas e do Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas do Reino Unido.
.
