“Encender” bacterias de modo efectivo para producir sustancias químicas de parada valencia – ScienceDaily

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Los productos químicos de alto valor que se utilizan en los biocombustibles y los productos farmacéuticos se pueden fabricar a partir de bacterias cambiando su química para producir nuevos productos. Investigadores de la Universidad de Warwick han encontrado una manera de reducir drásticamente los costos de encender estos interruptores.

Usamos productos químicos para casi todo, desde conservantes de alimentos hasta productos farmacéuticos y cosméticos, e incluso biocombustibles. Muchos de estos son derivados petroquímicos, por lo que su síntesis no es sostenible. Por tanto, es fundamental buscar formas alternativas de producir productos químicos, a escala industrial, de forma sostenible y económica, allanando el camino para un futuro más verde y limpio.

Las bacterias pueden verse como las fábricas microquímicas de la naturaleza, y muchos investigadores están tratando de comprender cómo su compleja red de reacciones químicas se puede reconfigurar para convertir materias primas baratas como la glucosa en sustancias químicas útiles para nuestro uso. El uso de interruptores genéticos para redirigir la química bacteriana es un avance emocionante en el campo de la biología sintética.

Por lo general, los interruptores genéticos se activan agregando una sustancia química llamada inductor. Sin embargo, los inductores son costosos y, a menudo, deben agregarse constantemente para evitar que se apaguen nuevamente, similar a un “interruptor de luz con un resorte” que se apaga cuando se suelta. Esto hace que este enfoque de cambio sea costoso y, por lo tanto, la transición a la producción industrial sea económicamente impracticable.

En el artículo “Diseño de un interruptor metabólico irreversible para la inducción escalable de la producción química microbiana”, publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza, investigadores de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Warwick han encontrado una forma económica de transformar las bacterias en un modo de producción química.

Dirigida por el Dr. Ahmad A. Mannan y el profesor Declan G. Bates del Centro de Biología Sintética Integrativa de Warwick en la Escuela de Ingeniería, una nueva investigación teórica investigó cómo los biosensores de E. coli que responden a nutrientes naturales de bajo costo como el ácido oleico pueden explotarse para crear interruptores. Usando modelos matemáticos y los principios de ingeniería de los circuitos de control de retroalimentación, comúnmente utilizados en los sistemas de control de vuelo, descubrieron cómo diseñar un interruptor genético en bacterias que elimina el “resorte” de retorno, de modo que al agregar solo un pulso de un nutriente de bajo costo natural puede cambiar la celda al modo de producción química de forma permanente, reduciendo drásticamente los costos.

Dr. Ahmad Mannan, del Centro de Biología Sintética Integrativa de la Escuela de Ingeniería de Warwick, comenta: “La capacidad de transformar permanentemente las bacterias en el modo de producción química es un gran paso hacia el logro de una expansión económicamente viable de la producción. Química de los microbios. El paso debería ser ampliamente aplicable a muchos microbios industrialmente relevantes y para la síntesis de casi cualquier producto químico, un componente versátil en la caja de herramientas de biología sintética. Los próximos pasos de nuestra investigación serían descubrir los principios para comprender en qué parte de la hoja de ruta química aplicar este “semáforo “y quizás tratar de colaborar con la industria donde podría incorporarse fácilmente a los procesos de fermentación existentes”.

El profesor Declan Bates, del Centro de Biología Sintética Integrativa de Warwick en la Escuela de Ingeniería, agrega: ‘Utilizando técnicas de biología sintética de vanguardia, nuestro trabajo ha delineado el marco para construir el interruptor irreversible propuesto en el laboratorio. Solo nuestro trabajo podría cambiar la forma en que las industrias químicas producen productos químicos de alto valor, también contribuye a una visión más amplia de cómo los seres humanos pueden alejarse de la dependencia de recursos no renovables, para permitir la síntesis sostenible de bioquímicos, hacia un futuro más verde y limpio “.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Warwick. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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