miércoles, febrero 28, 2024
 

Avances en biología sintética aceleran el camino a la descarbonización

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En la lucha contra la emergencia climática, la biología sintética (que básicamente es la ingeniería en el mundo de las células vivas) emerge como una herramienta prometedora para desarrollar nuevas vías de captura y conversión del dióxido de carbono (CO2). Investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Terrestre (Alemania) han dado un paso significativo en este campo al desarrollar un ciclo bioquímico sintético capaz de convertir directamente el CO2 en una sustancia útil llamada acetilcoenzima A (Acetil-CoA). Esto es emocionante porque la Acetil-CoA es una especie de «bloque de construcción» importante para la producción de una amplia gama de biomoléculas vitales, incluyendo biocombustibles, biomateriales y fármacos, lo que lo convierte en un compuesto de gran interés en aplicaciones biotecnológicas.

Lo que logró el equipo liderado por Tobias Erb es tomar dos moléculas de CO2 y transformarlas en una molécula de Acetil-CoA. Lo consiguieron diseñando un camino llamado ciclo THETA, que abarca una serie de pasos que guían al CO2 para convertirse en Acetil-CoA con la ayuda de dos enzimas encontradas en bacterias.

El ciclo THETA, dividido en tres módulos, ha sido exitosamente integrado en la bacteria E. coli, un avance significativo en la materialización de vías sintéticas de fijación de CO2 en células vivas. Cada uno de estos módulos ha sido verificado en su funcionalidad demuestrando su viabilidad para su aplicación en biotecnología.

Sin embargo, cerrar completamente el ciclo THETA en E. coli sigue siendo un desafío importante. Se requiere sincronizar las 17 reacciones del ciclo con el metabolismo natural de la bacteria, que normalmente involucra cientos o miles de reacciones. A pesar de esto, los investigadores están entusiasmados con el potencial del ciclo THETA como plataforma versátil para la producción directa de compuestos valiosos a partir de CO2.

«Traer partes del ciclo THETA a las células vivas es una prueba importante para la biología sintética», señala Tobias Erb. «Esta implementación modular del ciclo en E. coli allana el camino para la realización de vías de fijación de CO2 nuevas para la naturaleza en fábricas celulares. Estamos aprendiendo a reprogramar completamente el metabolismo celular para crear un sistema operativo sintético autótrofo para la célula».

Este avance representa un hito en la investigación en biología sintética y ofrece nuevas perspectivas para abordar el cambio climático mediante la captura y utilización eficiente del CO2. La capacidad de diseñar y construir vías metabólicas sintéticas abre la puerta a soluciones innovadoras para los desafíos ambientales más apremiantes de nuestro tiempo.

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