El “rediseño” de bacterias puede revolucionar la bioeconomía

Un proceso de rediseño metabólico optimizado hace que todo el metabolismo de un microbio se redirija a la fabricación de un compuesto objetivo durante todo su ciclo de vida.

Investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) han logrado modificar con éxito una bacteria, Pseudomonas putida, para producir de manera mucho más eficiente un compuesto de interés, utilizando un modelo computacional y la edición de genes basada en CRISPR.

El proceso utiliza algoritmos informáticos, basados ​​en datos reales experimentales, para identificar qué genes de un microbio podrían desactivarse para redirigir la energía del organismo hacia la producción de grandes cantidades de un compuesto objetivo, en lugar del conjunto de productos metabólicos que produce normalmente.

El equipo logró que la cepa de Pseudomonas putida, que había sido modificada por ingeniería genética para transportar los genes del pigmento azul indigoidina, produjera extraordinarias cantidades del pigmento. Se guiaron por sus predicciones computacionales, y realizaron la interferencia CRISPR (CRISPRi) para bloquear la expresión de 14 genes.

Su enfoque podría acelerar drásticamente la fase de investigación y desarrollo de nuevos procesos de biofabricación y conseguir productos de base biológica de vanguardia, como combustibles sostenibles y alternativas al plástico, a escala comercial.

Actualmente, los avances en este campo todavía se basan en experimentos ad hoc de prueba y error para identificar qué modificaciones genéticas conducen a mejoras.

Con esta metodología, se podría reducir significativamente el tiempo los años que lleva desarrollar un proceso de biofabricación, como combustibles sostenibles y alternativas al plástico, a escala comercial. Los modelos computacionales y la edición de genes pueden dar un enorme impulso a la bioeconomía.