Cientistas controlam o relógio biológico diário das algas, avançando a biomedicina
Crédito:Universidade Vanderbilt Carl H. Johnson, professor de ciências biológicas Cornelius Vanderbilt, junto com uma equipe de cientistas da Vanderbilt, conseguiram ajustar o relógio biológico diário das cianobactérias, tornando as algas verde-azuladas uma produtora mais prolífica de combustíveis renováveis, produtos químicos e farmacêuticos como insulina.
O artigo deles, "Clocking Out and Letting Go to Unleash Green Biotech Applications in a Photosynthetic Host" foi publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences .
As mais modernas máquinas movidas a energia solar, as cianobactérias são como pequenas oficinas que produzem de tudo, desde remédios até combustíveis. Durante anos, os cientistas têm trabalhado para tornar as cianobactérias uma fábrica de células microbianas mais frutífera e versátil. No entanto, a pesquisa não avançou tão rapidamente como em outros micróbios, como E. coli e leveduras.
Como a expressão genética dos microrganismos é rigidamente controlada pelos seus relógios internos, as cianobactérias possuem um botão de soneca integrado. O Laboratório Johnson reprogramou a expressão genética liberando elementos repressores circadianos em suas vias regulatórias, resultando em uma melhoria dramática na produção de enzimas e polipeptídeos ativos que são importantes na biomedicina.
“Em vez de nos concentrarmos simplesmente nas formas tradicionais de impulsionar uma expressão genética mais forte do produto desejado, raciocinamos que o relógio biológico diário que modula a expressão genética poderia ser manipulado para que mais produtos pudessem ser produzidos 24 horas por dia, 7 dias por semana”, disse Johnson.
"Ao inactivar o relógio biológico interno nas cianobactérias e a sua repressão da expressão genética, poderíamos agora conseguir uma grande regulação positiva dos bioprodutos verdes, incluindo o medicamento insulina."
Este trabalho com foco em cianobactérias é especialmente importante porque é fácil e econômico de cultivar, usando a luz solar como fonte de energia e prosperando em ambientes pobres em nutrientes. As descobertas poderão permitir que a biotecnologia verde avance a um ritmo acelerado.
O objetivo da biotecnologia verde é desenvolver organismos fotossintéticos geneticamente alterados para servirem como “biorreatores” que produzem combustíveis renováveis, produtos farmacêuticos e precursores químicos com impacto ambiental mínimo.
