Carl H. Johnson, profesor de Ciencias Biológicas de Cornelius Vanderbilt, junto con un equipo de científicos de Vanderbilt, han logrado ajustar el reloj biológico diario de las cianobacterias, haciendo de las algas verdiazules un productor más prolífico de combustibles renovables, productos químicos y productos farmacéuticos como insulina.
Su artículo, "Clocking Out and Letting Go to Unleash Green Biotech Applications in a Photosynthetic Host" se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences .
Las cianobacterias, lo último en máquinas alimentadas por energía solar, son como pequeños talleres que producen de todo, desde medicinas hasta combustibles. Durante años, los científicos han estado trabajando para hacer de las cianobacterias una fábrica de células microbianas más fructífera y versátil. Sin embargo, la investigación no ha avanzado tan rápido como lo ha hecho con otros microbios como E. coli y levadura.
Debido a que la expresión genética de los microorganismos está estrictamente controlada por sus relojes internos, las cianobacterias tienen un botón de repetición incorporado. El laboratorio Johnson reprogramó la expresión genética mediante la liberación de elementos represores circadianos en sus vías reguladoras, lo que resultó en una mejora espectacular en la producción de enzimas y polipéptidos activos que son importantes en biomedicina.
"En lugar de centrarnos simplemente en las formas tradicionales de impulsar una expresión genética más fuerte del producto deseado, razonamos que el reloj biológico diario que modula la expresión genética podría manipularse para que se pudieran producir más cosas las 24 horas del día, los 7 días de la semana", dijo Johnson. P>
"Al inactivar el reloj biológico interno de las cianobacterias y su represión de la expresión genética, ahora podríamos lograr una gran regulación positiva de los bioproductos ecológicos, incluida la insulina medicinal".
Este trabajo centrado en las cianobacterias es especialmente importante porque su cultivo es fácil y rentable, utiliza la luz solar como fuente de energía y prospera en entornos pobres en nutrientes. Los hallazgos podrían permitir que la biotecnología verde avance a un ritmo acelerado.
El objetivo de la biotecnología verde es desarrollar organismos fotosintéticos genéticamente alterados para que sirvan como "biorreactores" que produzcan combustibles renovables, productos farmacéuticos y precursores químicos con un impacto ambiental mínimo.
Más información: Yao Xu et al, Marcar y dejar ir para desatar aplicaciones de biotecnología ecológica en un huésped fotosintético, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2024). DOI:10.1073/pnas.2318690121
Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Vanderbilt
