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Biodiesel de bactéria GM

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O cenário atual em todo mundo em relação ao uso de combustíveis fósseis,  no que tange aos aspectos econômicos e principalmente ambientais, converge fortemente para a produção e consumo cada vez maior dos chamados biocombustíveis.

A poluição gerada como consequência da exploração, produção e utilização dos combustíveis fósseis, somada à diminuição da sua disponibilidade na natureza, são fatores que vêm estimulando diversas pesquisas que objetivam desenvolver e aprimorar os biocombustíveis, menos poluentes e renováveis.

Em dissonância com o cenário político, econômico e ambiental dos combustíveis fósseis, a utilização da biomassa para a produção de biocombustíveis é a alternativa mais viável como substituto dos derivados do petróleo. Sob essa ótica, o desenvolvimento e o uso da tecnologia do DNA Recombinante como ferramenta para a produção de microrganismos geneticamente modificados (GM) capazes de produzir essa classe de combustíveis, trouxe novas perspectivas para o mercado.

Os únicos biocombustíveis produzidos em escala industrial, atualmente, são o etanol e o biodiesel, no entanto, são conhecidas diferentes classes de moléculas com  características desejáveis para esta finalidade, e outras que podem ser sintetizadas por microrganismos. Entretanto, técnicas  biotecnológicas possibilitam a produção de certas moléculas, que naturalmente, não são produzidas por alguns desses organismos.

O desenvolvimento desses combustíveis usando microrganismos GM faz parte do projeto de uma equipe de pesquisadores da Universidade de Exerter, Inglaterra, que vem utilizando a Escherichia coli para produzir biodiesel. A vantagem desse produto é que ele é semelhante ao convencional, ou seja, não precisa ser misturado a nenhum derivado de petróleo, sendo desnecessário qualquer tipo de adaptação dos motores, assim como de outras estruturas ligadas à sua produção. O artigo com os resultados da pesquisa foi publicado na edição de abril da revista online Proceedings of the National Academy of Sciences.

Para produzir o biodiesel, os cientistas estão utilizando o processo natural das bactérias de transformação de açúcar em lipídeos na construção das membranas celulares, para sintetizar óleo natural. A bactéria foi modificada a partir da transferência de genes da árvore que produz a cânfora, de bactérias do solo e de algas verde-azuladas, combinados com o DNA da E. coli.

Ao degradarem a glicose como nutriente, esse carboidrato foi convertido em ácidos graxos e posteriormente em hidrocarbonetos, estrutural e quimicamente iguais àqueles encontrados nos combustíveis comerciais.

A equipe do professor de biociências da Universidade de Exeter, John Love, acoplou os complexos ácido graxo redutase da gammaproteobacteria Photorhabdus luminescens e aldeído descarboxilase da cianobactéria Nostoc punctiforme, para usar os ácidos graxos livres como substrato para a biossíntese de alcanos – uma classe de hidrocarbonetos de cadeia saturada, encontrados em grande quantidade no petróleo.

Graças à combinação de genes obtiverem – se alterações no comprimento das cadeias de hidrocarbonetos e a produção de alcanos ramificados, por meio de manipulações genéticas à montante e exógenos ao pool de ácidos graxos, as quais só foram possíveis devido a alterações em determinados componentes genéticos que resultassem nas expressões de uma enzima do tipo tioesterase da Cinnamomum camphora, com o objetivo de modificar os alcanos, e da cadeia modificada α – cetoácido desidrogenase e β – cetoacil – sintase da proteína transportadora sintase III a partir de Bacillus subtilis, para sintetizar alcanos (iso) ramificados.

A pesquisa demonstrou que é possível projetar e implementar vias moleculares artificiais para a produção de moléculas de combustível renovável, que sejam importantes para a indústria, ao invés de reconstituir vias metabólicas existentes para a produção de alcanos encontrados na natureza.

03/05/2013
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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