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Microbios para la producción de biodiesel


LA biocombustibles pueden ser producidos por microbios. Para incrementar la producción de biodiesel un nuevo protocolo de la Biología sintética. El sistema se jacta de poder regular dinámicamente la vía metabólica que utilizan los microbios para producir biocombustibles.

los biodiesel puede ser obtenido por microbios que, a través de su metabolismo, producen ácidos grasos basados ​​en combustibles. Los microbios producen biodiesel a partir de glucosa simple. Con la nueva técnica de Biología sintética, la velocidad de producción del biocombustible se puede aumentar tres veces. El nuevo protocolo se llama DSRS "sistema dinámico sensor-reguladorY es un sistema de regulación dinámica del metabolismo microbiano.

El DSRS es una herramienta extraordinariamente nueva porque es la primera técnica sintética capaz de regular dinámicamente una vía metabólica para mejorar su rendimiento que en nuestro caso coincide con una mayor producción de ácidos grasos. La investigación fue seguida por Jay Keasling, CEO de JBEI, una figura destacada en el mundo de Biología sintética, famoso por su investigación y su puesto como Director del Berkeley Lab. La experiencia científica del Barkeley Lab ha sido reconocida con 13 premios Nobel.

Con esta técnica, el biodiesel puede ser considerado un biocombustible renovable verdaderamente eficaz. Estudios científicos han demostrado que los combustibles líquidos derivados de la biomasa vegetal son una de las mejores alternativas de bajo costo para la producción comercial de biocombustibles. La principal investigación para el desarrollo de la biocombustible ideal derivado de biomasa vegetal, centrado en el estudio de los ácidos grasos.

La necesidad de nuevos combustibles hoy está más vivo que nunca y los ácidos grasos podrían ser la materia prima para la producción de biodiesel pero también para una amplia gama de productos químicos como tensioactivos, disolventes y lubricantes. La producción de biocombustibles microbianamente, podría ser una alternativa más ecológica a los combustibles fósiles convencionales; sin embargo, el buen rendimiento y la aplicación a gran escala son características esenciales cuando se trata de producción industrial.

Hasta hoy la producción de biodiesel no pudo superar los obstáculos; usando las herramientas de Biología sintética la mayoría de las barreras han sido demolidas. El DSRS regula aquellos genes que controlan la producción y el consumo de los químicos intermedios de la reacción que se forma. biocombustibles como producto final.

Para la producción de biodiesel hasta ahora se han utilizado microbios manipulados, es decir, modificados genéticamente. Los cambios realizados porIngeniería genética se diseñaron más para garantizar la supervivencia del huésped que para aumentar la eficiencia de la producción. El método DSRS supera este límite: las primeras pruebas se realizaron en una cepa de Escherichia coli, una bacteria diseñada por el equipo de investigadores del JBEI para la producción de combustible diesel, directamente de la glucosa.

E. coli se encuentra entre las bacterias más estudiadas, tiene una gran capacidad para sintetizar ácidos grasos y su ingeniería, hace de E. coli el candidato ideal para las pruebas en biocombustibles. En la nueva técnica microbiana, los investigadores han desarrollado biosensores que actúan sobre un producto intermedio de la reacción que ve la transformación del azúcar en biodiesel. El intermedio clave es acil-CoA.

En otras palabras, los investigadores han desarrollado un conjunto de promotores de ADN que aumentan la expresión de genes específicos en respuesta a los niveles celulares de acil-CoA. Estos promotores sintéticos se activan solo en circunstancias particulares, por lo que el sistema se puede utilizar fácilmente para la regulación de la producción de biodiesel. Al introducir el protocolo DSRS en la cepa de E. Coli para la producción de biodiesel, el rendimiento se ha triplicado, alcanzando el 28% del máximo teórico. Con más refinamientos de la técnica, los rendimientos deberían aumentar aún más. El DSRS debería ser aplicable a la producción microbiana de otras sustancias químicas y no solo a base de ácidos grasos.

Dada la gran cantidad de sensores naturales disponibles, la estrategia DSRS se puede extender a muchas otras vías biosintéticas para equilibrar el metabolismo, aumentar el rendimiento del producto y estabilizar la vida de las células huésped (bacterias). Según el profesor Zhang, coautor del estudio, algún día debería ser posible regular de forma dinámica cualquier vía metabólica, independientemente de la presencia de un sensor natural. Sólo así la producción de biocombustibles puede volverse verdaderamente competitivo en el campo comercial.

editado por Anna De Simone

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para información adicional
www.jbei.org



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