Il loro articolo, "Clocking Out and Letting Go to Unleash Green Biotech Applications in a Photosynthetic Host" è pubblicato in Proceedings of the National Academy of Sciences .

Le ultime macchine a energia solare, i cianobatteri, sono come piccole officine che sfornano di tutto, dalle medicine ai combustibili. Da anni gli scienziati lavorano per rendere i cianobatteri una fabbrica di cellule microbiche più fruttuosa e versatile. Tuttavia, la ricerca non è avanzata così rapidamente come su altri microbi come E. coli e lievito.

Poiché l'espressione genetica dei microrganismi è strettamente controllata dai loro orologi interni, i cianobatteri hanno un pulsante snooze incorporato. Il Johnson Lab ha riprogrammato l'espressione genetica rilasciando elementi repressori circadiani nei loro percorsi regolatori, determinando un notevole miglioramento nella produzione di enzimi attivi e polipeptidi importanti in biomedicina.

"Invece di concentrarci semplicemente sui metodi tradizionali per promuovere un'espressione genetica più forte del prodotto desiderato, abbiamo pensato che l'orologio biologico quotidiano che modula l'espressione genetica potesse essere manipolato in modo da poter produrre più cose 24 ore su 24, 7 giorni su 7," ha affermato Johnson.

"Inattivando l'orologio biologico interno nei cianobatteri e la sua repressione dell'espressione genetica, ora potremmo essere in grado di ottenere una grande sovraregolazione dei bioprodotti verdi, inclusa la medicina insulina."

Questo lavoro incentrato sui cianobatteri è particolarmente importante perché è facile ed economico coltivarli, utilizzando la luce solare come fonte di energia e prosperando in ambienti poveri di nutrienti. I risultati potrebbero consentire alla biotecnologia verde di avanzare a un ritmo accelerato.

L'obiettivo della biotecnologia verde è sviluppare organismi fotosintetici geneticamente modificati che fungano da "bioreattori" che producono carburanti rinnovabili, prodotti farmaceutici e precursori chimici con un impatto ambientale minimo.