“Engenharia de micróbios” pode revolucionar biocompostos

Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) alcançaram sucesso sem precedentes na modificação de um micróbio para produzir com eficiência um composto de interesse, usando um modelo computacional e edição de genes baseada em CRISPR. Sua abordagem poderia acelerar drasticamente a fase de pesquisa e desenvolvimento de novos processos de biofabricação e trazer produtos de base biológica de ponta, como combustíveis sustentáveis e alternativas de plástico, ao mercado mais rapidamente.

O processo usa algoritmos de computador, baseados em dados experimentais do mundo real, para identificar quais genes em um micróbio ‘hospedeiro’ poderiam ser desligados para redirecionar a energia do corpo para a produção de grandes quantidades de um composto-alvo, em vez de sua sopa. produtos metabólicos normais.

Hoje, muitos cientistas neste campo ainda contam com experimentos de tentativa e erro ad hoc para identificar quais modificações genéticas levam a melhorias. Além disso, a maioria dos micróbios usados em processos de biofabricação que produzem um composto não nativo (quando os genes que o fazem foram inseridos no genoma do hospedeiro) só podem gerar grandes quantidades do composto alvo depois que o micróbio atingiu uma certa fase de crescimento, resultando em processos de desperdício de energia à medida que os micróbios eclodem.

Para testar o emparelhamento produto / substrato, a equipe conduziu experimentos com um hospedeiro emergente promissor, um micróbio do solo chamado Pseudomonas putida, que foi projetado para transportar genes para produzir indigoidina, um pigmento azul. Os cientistas avaliaram 63 estratégias potenciais de religação e, usando um fluxo de trabalho que avalia sistematicamente os resultados possíveis para as características desejáveis do hospedeiro, determinaram que apenas uma delas era experimentalmente realista.

Fonte: Agrolink