Gli ingegneri metabolici dei sistemi KAIST hanno definito una nuova strategia per la produzione di poliesteri aromatici microbici fusa con la biologia sintetica da biomassa rinnovabile. Il team del distinto professor Sang Yup Lee del Dipartimento di ingegneria chimica e biomolecolare ha prodotto poliesteri aromatici da ceppi di Escherichia coli (E. coli) applicando la fermentazione microbica, impiegando la fermentazione microbica diretta da carboidrati materie prime rinnovabili.

Questo è il primo rapporto per determinare un ceppo di piattaforma di E. coli ingegnerizzato in grado di produrre poliesteri aromatici rispettosi dell'ambiente. Questo ceppo di E. coli ingegnerizzato, se desiderato, ha il potenziale per essere utilizzato come ceppo di piattaforma in grado di produrre vari poliesteri aromatici di alto valore da biomasse rinnovabili. Questa ricerca è stata pubblicata in Comunicazioni sulla natura l'8 gennaio

Convenzionalmente, i poliesteri aromatici vantano una solida resistenza e stabilità al calore, tanto che c'è stato un grande interesse per la produzione fermentativa di poliesteri aromatici da biomasse rinnovabili non alimentari, ma senza successo.

Però, i poliesteri aromatici vengono prodotti solo alimentando le cellule con corrispondenti monomeri aromatici come substrati, e non sono stati prodotti per fermentazione diretta da carboidrati di materie prime rinnovabili come il glucosio.

Per affrontare questo problema, il team ha prescritto la procedura dettagliata per la produzione di poliestere aromatico identificando la CoA-transferasi che attiva i fenilalcanoati nei corrispondenti derivati ​​CoA. In questo processo, i ricercatori hanno utilizzato l'ingegneria metabolica di E. coli per produrre fenilalcanoati dal glucosio sulla base dell'analisi del flusso metabolico su scala genomica. In particolare, il team KAIST ha effettuato una modulazione dell'espressione genica per produrre vari poliesteri aromatici con diverse frazioni monomeriche.

Il team di ricerca ha prodotto con successo poliesteri aromatici, un polimero non naturale utilizzando la strategia che combina i sistemi di ingegneria metabolica e biologia sintetica. Sono riusciti a biosintesi di vari tipi di poliesteri aromatici attraverso il sistema, dimostrando così l'eccellenza tecnica del sistema biosintetico ecologico di questa ricerca. Per di più, il suo team ha anche dimostrato il potenziale di ampliare la gamma di poliesteri aromatici da risorse rinnovabili, che dovrebbe svolgere un ruolo importante nell'industria delle bioplastiche.

Il professor Lee ha detto, "Un'industria chimica eco-compatibile e sostenibile è l'agenda globale chiave che ogni nazione deve affrontare. Stiamo concentrando la ricerca su un'industria biochimica libera dalla dipendenza dal petrolio, e conducendo diverse attività di ricerca per affrontare il problema. Questa nuova tecnologia che stiamo presentando servirà come un'opportunità per far progredire l'industria biochimica".