Enquanto alguns micróbios podem deixar as pessoas doentes ou estragar alimentos, outros são essenciais para a sobrevivência.
Por Sociedade Química Americana com informações de Science Daily.
Esses minúsculos organismos também podem ser projetados para produzir moléculas específicas. Pesquisadores relatando na ACS Sustainable Chemistry & Engineering reprogramaram um desses micróbios para ajudar a lidar com gases de efeito estufa na atmosfera: ele absorve gás dióxido de carbono (CO 2) e produz mevalonato, um bloco de construção útil para produtos farmacêuticos.
A crescente concentração de gases de efeito estufa na atmosfera levou ao aquecimento global generalizado.
Para começar a resolver o problema, as emissões de gases de efeito estufa, incluindo CO 2, precisam ser reduzidas significativamente.
Além disso, o CO 2 já presente poderia ser removido.
Métodos para capturar CO 2 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 a Cupriavidus necator H16, uma bactéria favorecida por sua natureza relativamente despretensiosa em relação ao que come.
Como consegue sobreviver com pouco mais que CO2 e gás hidrogênio, a bactéria é uma ótima candidata para capturar e converter gases em moléculas maiores.
Mas mesmo que o DNA do micróbio possa ser reprogramado para produzir produtos interessantes, ele não é muito bom em lembrar essas novas instruções ao longo do tempo.
Em termos científicos, os plasmídeos (as instruções genéticas) são relativamente instáveis.
Katalin Kovacs e colegas queriam ver se conseguiriam melhorar a capacidade do C. necator de lembrar suas novas instruções e produzir blocos de construção úteis baseados em carbono a partir do gás CO 2.
A equipe começou a trabalhar para hackear as vias bioquímicas do C. necator responsáveis pela conversão de CO 2 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 CO 2. Essencialmente, o novo plasmídeo foi pareado com a enzima, então se uma célula não conseguisse lembrar das novas instruções, ela não conseguiria lembrar como fazer RubisCo e morreria.
Enquanto isso, as células restantes com melhores memórias sobreviveriam e se replicariam, passando o plasmídeo adiante.
Em testes, os micróbios recentemente modificados 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.
De fato, esta pesquisa produziu as maiores quantidades até o momento de mevalonato a partir de CO 2 ou outros reagentes de carbono único usando micróbios.
Os pesquisadores dizem que este é um sistema de fixação de carbono mais viável economicamente do que os sistemas anteriores envolvendo C. necator , e pode ser expandido para outras linhagens 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.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela American Chemical Society. Nota: O conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
Referência do periódico :
Marco Garavaglia, Callum McGregor, Rajesh Reddy Bommareddy, Victor Irorere, Christian Arenas, Alberto Robazza, Nigel Peter Minton, Katalin Kovacs. Stable Platform for Mevalonate Bioproduction from CO2. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2024; DOI: 10.1021/acssuschemeng.4c03561
