Los investigadores han diseñado una cepa de bacterias
que consumen CO 2 que pueden generar toda su biomasa
a partir de CO 2 atmosférico , en lugar de
azúcar. Estas bacterias podrían allanar el camino a nuevas tecnologías
eficientes en carbono.
A pesar de la mayor conciencia internacional sobre el
impacto de los gases de efecto invernadero y el cambio climático, las emisiones
de gases de efecto invernadero continuadas. Como tal, existe un interés
mayor en desarrollar métodos novedosos para abordar el problema.
Ahora, después de casi una década de diseño de estudio,
ingeniería genética y evolución basada en laboratorio, Ron Milo y su equipo de
investigadores del Instituto de
Ciencia Weizmann (Rehovot, Israel) pueden haber encontrado una
solución: bacterias que consumen CO 2 genéticamente
modificadas. .
En un estudio pionero, recientemente publicado en Cell ,
los investigadores describen su éxito en la ingeniería de Escherichia coli que
producen toda su biomasa procedente de la atmósfera de CO 2 ,
lo que anula su necesidad de azúcar.
Inicialmente, el equipo identificado los genes cruciales
necesarios para la fijación de carbono (el proceso de conversión de carbono de
CO atmosférico 2 en moléculas biológicas). Luego
agregaron estos a E. coli y eliminaron los genes necesarios
para el metabolismo del azúcar.
Además, los investigadores insertaron un gen que permitía a
las bacterias obtener energía de una molécula orgánica fácilmente disponible
llamada formiato, que se puede producir directamente de la electricidad y el
aire.
Luego, las bacterias se destetaron lentamente del
azúcar. En cada etapa, se les dio cantidades diminutas de azúcar, lo
suficiente para evitar la inanición, junto con CO 2 , en
concentraciones aproximadamente 250 veces mayores que la atmósfera de la
tierra, y formiato.
Algunas de las bacterias desarrollaron un gusto por el
CO 2 , dándoles una ventaja evolutiva y asegurando que
esta característica se transmitiera a los descendientes. Después de unos
200 días, la bacteria había experimentado un cambio de modo trófico completo,
lo que significa que algunas de las bacterias ahora podrían usar CO 2 como
su única fuente de carbono.
Esto se validó alimentando algo de E. coli CO 2
que contiene un isótopo pesado (C13) y verificando su aumento de
peso, lo que confirmó que todos los átomos de carbono en el cuerpo se
extrajeron directamente del CO 2 solo.
Actualmente, las bacterias aún emiten más CO 2 durante
el crecimiento de lo que consumen; Sin embargo, los científicos tienen la
intención de realizar más investigaciones para investigar si el proceso podría
convertirse en carbono negativo.
Milo y su equipo creen que su investigación podría ayudar a
revolucionar la bioproducción sostenible. E. coli ya se usa
para producir productos químicos, como la insulina, y estas bacterias que
consumen CO 2 podrían convertir estos procesos en
carbono neutral.
"Nuestro laboratorio fue el primero en perseguir la
idea de cambiar la dieta de un heterótrofo normal (uno que viene sustancias
orgánicas) para convertirlo en autotrofismo ('vivir en el aire')",
describió Milo. “Al principio aparentemente imposible, pero nos ha
enseñado varias lecciones en el camino y, al final, demostramos que sí se puede
hacer. Nuestros hallazgos son un hito importante hacia nuestro objetivo de
aplicaciones científicas eficientes y ecológicas ".
Tomado de envio de biotechniques
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