Atualmente, fazer produtos como combustíveis, os materiais sintéticos ou farmacêuticos de matérias-primas renováveis ​​carecem de eficiência porque os microrganismos processam as matérias-primas muito lentamente e geram muitos subprodutos indesejados. Os biotecnologistas da Goethe University Frankfurt conseguiram otimizar a utilização do açúcar no fermento de padeiro.

Microorganismos como o fermento de padeiro podem ser comparados a fábricas em miniatura:As matérias-primas (geralmente açúcar) são conduzidas através de portas (proteínas de transporte) e convertidas em um processo de várias etapas com a ajuda de enzimas. Micróbios produzem produtos tecnologicamente desejáveis, enquanto também muitos subprodutos. Isso se deve ao fato de que várias enzimas competem pelo açúcar para que sejam formados diferentes blocos de construção importantes para a sobrevivência da célula.

Thomas Thomik e o Dr. Mislav Oreb do Instituto de Biociências Moleculares da Goethe University Frankfurt conseguiram agora canalizar o metabolismo do fermento de padeiro de forma que o açúcar possa ser usado de forma mais produtiva. Na última edição da renomada revista científica Nature Chemical Biology , os pesquisadores apresentam um novo mecanismo pelo qual as matérias-primas são entregues diretamente às enzimas desejadas por proteínas de transporte.

Mislav Oreb explica o princípio:"Nós construímos uma proteína-esqueleto que se liga à proteína de transporte e então serve como uma estação de acoplamento para as enzimas desejadas. Os códigos de reconhecimento nas enzimas permitem que elas se acoplem. O resultado é um acúmulo das enzimas desejadas perto do transportador. Desta forma, a célula pode processar a matéria-prima como em uma correia transportadora, sem que as enzimas concorrentes tenham a chance de convertê-lo. "

Em seu estudo, os biotecnologistas mostram que a xilose de açúcar é convertida em etanol por essas "correias transportadoras moleculares" (metabolons de transporte) de forma mais eficiente, minimizando a produção do subproduto indesejado xilitol.

"O princípio subjacente pode ser usado para fazer qualquer tipo de produto a partir de açúcares, como biocombustíveis, materiais sintéticos ou farmacêuticos. O conceito tem potencial para tornar os processos biotecnológicos mais ecológica e economicamente sustentáveis, uma vez que a utilização eficiente de açúcar é um requisito fundamental para isso, "diz Mislav Oreb.