Crédito: Instituto Max Planck de Microbiología terrestre /
Erb
Los cloroplastos artificiales de bioingeniería nos llevan un
paso más allá hacia la energía limpia y los productos a base de carbono.
La red interdisciplinaria de múltiples
laboratorios MaxSynBio ha
anunciado la creación exitosa de ' cloroplastos artificiales ',
compartimentos fotosintéticos del tamaño de una celda. Este enfoque
ascendente de la bioingeniería supera algunas de las limitaciones que enfrentan
los organismos genéticamente modificados y podría ayudar a abordar el cambio
climático, específicamente el problema del aumento de los niveles atmosféricos
de CO 2 .
El concepto de construir cloroplastos ha sido promocionado
como el "proyecto Apollo de nuestro tiempo" debido a su potencial
para aplicaciones de energía limpia. Sin embargo, los cloroplastos son
complejos de imitar. El equipo, dirigido por Tobias Erb ( Instituto Max Planck de Microbiología
Terrestre , Marburg, Alemania), aprovechó dos desarrollos tecnológicos
relativamente nuevos: un enfoque de biología sintética y microfluídica.
“Primero necesitábamos un módulo de energía que nos
permitiera impulsar reacciones químicas de manera sostenible. En la
fotosíntesis, las membranas de cloroplasto proporcionan la energía para la
fijación de dióxido de carbono, y planeamos explotar esta capacidad ",
explicó Erb.
El equipo utilizó el aparato de fotosíntesis de la planta de
espinacas, que fue capaz de impulsar reacciones únicas y redes de reacción
complejas utilizando la luz.
Cincuenta años después del primer Día de la Tierra, el
Instituto Wyss está demostrando cómo la aplicación de tecnologías novedosas a
las ideas antiguas podría finalmente resolver estos problemas ambientales.
Para la reacción oscura, el equipo creó un módulo metabólico
artificial, el ciclo CETCH. Esto comprende 18 biocatalizadores capaces de
convertir CO 2 más eficientemente que en plantas
naturales. Estos sistemas permitieron al equipo lograr la fijación
de CO 2 controlada por luz in vitro .
La plataforma microfluídica encapsula las membranas
semisintéticas en miles de gotitas estandarizadas, similares a células,
proporcionando control a través de la luz y permitiendo que sean equipadas
individualmente con propiedades específicas.
El equipo continuó demostrando que podían lograr
una tasa de unión de CO 2 100 veces más rápida
que los enfoques sintéticos anteriores.
"La plataforma nos permite realizar soluciones
novedosas que la naturaleza no ha explorado durante la evolución", comentó
Erb. "A largo plazo, los sistemas reales podrían aplicarse a
prácticamente todas las áreas tecnológicas, incluidas la ciencia de los materiales,
la biotecnología y la medicina. Solo estamos al comienzo de este emocionante
desarrollo".
Tomado de envio de biotechniques
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