Immagine grafica di impalcature tubolari nelle cellule. Credito:Università del Kent
Scienziati delle università di Kent e Bristol hanno costruito un'impalcatura in miniatura all'interno dei batteri che può essere utilizzata per rafforzare la produttività cellulare, con implicazioni per la prossima generazione di produzione di biocarburanti.
Poiché c'è una crescente necessità per la produzione agricola o rinnovabile di biocarburanti e altri prodotti chimici di base per abbandonare i combustibili fossili, gli scienziati hanno a lungo cercato di migliorare l'organizzazione interna dei batteri e migliorare l'efficienza delle cellule per la produzione di nutrienti, farmaceutici e chimici.
Il gruppo di ricerca, guidato dal professor Martin Warren alla Scuola di Bioscienze del Kent, lavorando con i professori Dek Woolfson e Paul Verkade a Bristol, hanno scoperto che potevano creare nanotubi che generavano un'impalcatura all'interno dei batteri.
Con fino a un migliaio di tubi che entrano in ogni cella, l'impalcatura tubolare può essere utilizzata per aumentare l'efficienza dei batteri per produrre beni e fornire le basi per una nuova era dell'ingegneria delle proteine cellulari.
I ricercatori hanno progettato molecole proteiche e sviluppato tecniche per consentire a E. coli di realizzare lunghi tubi che contengono un dispositivo di accoppiamento a cui possono essere collegati altri componenti specifici. Una linea di produzione di enzimi potrebbe quindi essere disposta lungo i tubi, generare fabbriche interne efficienti per la produzione coordinata di importanti prodotti chimici.
Utilizzando una forma di velcro molecolare per tenere insieme i componenti, il team ha aggiunto una parte del dispositivo di fissaggio alla proteina che forma il tubo e l'altra a enzimi specifici per dimostrare che gli enzimi possono attaccarsi ai tubi.
Applicando questa nuova tecnologia agli enzimi necessari per la produzione di etanolo - un importante biocarburante - i ricercatori sono stati in grado di aumentare la produzione di alcol di oltre il 200%.
Questo progetto di collaborazione finanziato dal Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC) tra l'Università del Kent, L'University College London e l'Università di Bristol dal titolo Scaffold sintetici ingegnerizzati per l'organizzazione delle proteine all'interno del citoplasma batterico è ora pubblicato sulla rivista Natura chimica biologia .