Crean microbios que convierten dióxido de carbono en otra sustancia

En vez de diseñar, fabricar y distribuir máquinas que capturen dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero que más está contribuyendo al calentamiento global, y lo transformen en una sustancia útil y menos problemática, unos científicos han optado por una vía biológica de hacer lo mismo, concretamente mediante la creación de bacterias, a partir de la modificación de microbios naturales, con un metabolismo que les permita hacer ese mismo proceso entero, potencialmente a un coste mucho menor que el de la opción basada en máquinas y con una eficiencia muy superior.

En esta fascinante línea de investigación, un nuevo estudio ha logrado resultados pioneros. El estudio es obra de un equipo encabezado por Shanshan Luo, del Departamento de Bioquímica y Metabolismo Sintético en el Instituto Max Planck de Microbiología Terrestre en Marburgo, Alemania.

Luo, Tobias Erb y sus otros colegas del citado instituto han preparado un ciclo bioquímico sintético que convierte el dióxido de carbono (CO2) en acetilcoenzima A, un ingrediente importante para muchas sustancias químicas útiles.

Los investigadores lograron implementar cada uno de los tres módulos del ciclo en la bacteria Escherichia coli, lo que representa un paso importante en la introducción de de vías sintéticas de fijación de CO2 en células vivas.

El desarrollo de nuevas vías para la captura y conversión del CO2 es fundamental para hacer frente a la emergencia climática. La biología sintética ofrece herramientas para aprovechar vías de fijación de CO2 que capturen CO2 de forma más eficiente que las utilizadas mediante tecnologías clásicas o incluso mediante algunos sistemas naturales presentes de manera normal en nuestro planeta.

El equipo del Instituto Max Planck de Microbiología Terrestre ha creado una nueva vía biológica de fijación del CO2, llamada ciclo THETA. (Imagen: Max Planck Institute for Terrestrial Microbiology / Geisel)

La nueva vía sintética de fijación del CO2 que los autores del nuevo estudio han diseñado y preparado se llama ciclo THETA. Contiene como intermediarios varios metabolitos importantes, y su producto final es la acetilcoenzima A.

En todo el ciclo THETA intervienen 17 biocatalizadores, y se diseñó en torno a las dos enzimas fijadoras de CO2 más rápidas conocidas hasta la fecha. Los investigadores encontraron estos potentes biocatalizadores en bacterias.

El ciclo THETA convierte dos moléculas de CO2 en una molécula de acetilcoenzima A en un solo ciclo. La acetilcoenzima A sirve como componente básico para una amplia gama de sustancias químicas importantes, como biocombustibles, biomateriales y productos farmacéuticos.

Luo, Erb y sus colegas exponen los detalles técnicos de su espectacular avance biotecnológico en la revista académica Nature Catalysis, bajo el título “Construction and modular implementation of the THETA cycle for synthetic CO2 fixation”. (Fuente: NCYT de Amazings)