Os compostos orgânicos naturais que contêm flúor são raros porque os organismos vivos - com algumas exceções - não os produzem. Cientistas americanos agora criaram geneticamente um hospedeiro microbiano para o metabolismo de organofluorina, permitindo que ele produza um intermediário fluoretado conhecido como dicetídeo. Conforme relatado no jornal Angewandte Chemie , o dicetídeo pode então ser usado como um monômero para a produção in vivo de bioplásticos fluorados.

Ao contrário da natureza, os químicos usam flúor com freqüência. Revestimentos de teflon para panelas e jaquetas Gore-Tex impermeáveis, ambos com base em politetrafluoroetileno, imediatamente vêm à mente. O flúor também é encontrado em muitos agroquímicos, e cerca de 20-30% dos produtos farmacêuticos modernos, variando de medicamentos antimaláricos e citostáticos a anestésicos inalatórios, substitutos de sangue, e agentes de ventilação líquidos. Moléculas de organofluor também são usadas em cristais líquidos para displays, bem como refrigerantes e propelentes amigos do ozônio.

Dado o potencial dos sistemas vivos de produzir compostos químicos altamente complexos, pesquisadores trabalhando com Michelle C.Y. Chang na Universidade da Califórnia, Berkeley (EUA), teve como objetivo manipular a maquinaria biossintética nas células para usar blocos de construção fluorados simples para fazer novas moléculas alvo organofluoradas.

Para alcançar isto, eles introduziram genes que codificam para três enzimas particularmente eficientes de uma variedade de outros microorganismos na bactéria, Escherichia coli, para construir a via de biossíntese do dicetídeo. Essas enzimas são capazes de usar derivados contendo flúor de seus substratos normais. Além disso, também foi necessário introduzir um gene para uma proteína de transporte que carrega o fluoromalonato - como material de partida contendo flúor - para dentro da célula. As enzimas permitiram que as células usassem a via de biossíntese para produzir fluoromalonil coenzima A e convertê-la no dicetídeo 2-fluoro- (R) -3-hidroxibutirato com alto rendimento.

Os pesquisadores introduziram mais um gene para uma enzima usada por muitas bactérias para fazer polihidroxialcanoatos (PHAs), que são poliésteres usados ​​para armazenar carbono e energia. Os PHAs biodegradáveis ​​são usados ​​na produção de bioplásticos para aplicações como embalagens de alimentos e implantes médicos. O novo, microrganismos geneticamente modificados incorporaram os dicetídeos fluorados aos PHAs que eles produziram, gerando polímeros contendo 5 a 15% de monômeros fluorados. Os bioplásticos fluorados eram menos quebradiços do que os PHAs sem flúor. A incorporação controlada de monômeros fluorados pode permitir a variação direcionada das propriedades dos bioplásticos.

Os pesquisadores também esperam usar o componente-chave fluoromalonil coenzima A para produzir um amplo espectro de pequenas moléculas fluoradas em células vivas para aplicações farmacêuticas.