Los resultados de un estudio colaborativo realizado por el Instituto de Tecnología de Tokio y la Universidad de Tohoku, Japón, aumentan las perspectivas de producción a gran escala de almidón derivado de algas, una valiosa fuente de biocombustibles para biocombustibles y otros materiales renovables. Estos productos de base biológica tienen el potencial dereemplazar los combustibles fósiles y contribuir al desarrollo de sistemas y sociedades sostenibles.
Un "interruptor" que controla el nivel de contenido de almidón en las algas ha sido descubierto por un equipo de investigación dirigido por Sousuke Imamura en el Laboratorio de Química y Ciencias de la Vida, Instituto de Investigación Innovadora, Instituto de Tecnología de Tokio Tokyo Tech.
Reportado en El diario de la planta , el estudio se centró en el alga roja unicelular Cyanidioschyzon merolae. Los investigadores demostraron que el contenido de almidón podría aumentar dramáticamente en C. merolae a través de la inactivación de TOR objetivo de la rapamicina, una proteína quinasa [1] que se sabe que juega un papel importanteen el crecimiento celular.
Observaron un aumento notable en el nivel de almidón 12 horas después de la inactivación de TOR a través de la exposición a la rapamicina, y esto condujo a un notable aumento de diez veces después de 48 horas.
Es importante destacar que el estudio detalla un mecanismo subyacente a este profundo aumento en el contenido de almidón. Usando un método llamado cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem LC-MS / MS, los investigadores examinaron cambios sutiles en la estructura de más de 50 proteínas que podríanparticipar en el "encendido" del proceso de acumulación de almidón. Como resultado, identificaron a GLG1 como una proteína clave de interés. GLG1 actúa de manera similar a la glucogenina, una enzima que se encuentra en las células de levadura y animales, que se sabe que esinvolucrado en el inicio de la síntesis de almidón o glucógeno.
El mecanismo será de gran interés para una amplia gama de industrias que buscan ampliar la producción de biocombustibles y bioquímicos de valor agregado.
Por ejemplo, los hallazgos podrían acelerar la producción de aditivos para combustibles, productos farmacéuticos, cosméticos y bioplásticos [2] respetuosos con el medio ambiente [2] que ahora tienen una gran demanda con la eliminación gradual de bolsas y pajitas de plástico de un solo uso en muchas partes del mundo.
Las algas, en comparación con las plantas terrestres, son muy atractivas debido a su alta productividad fotosintética y su relativa facilidad de cultivo. El almidón, los triacilgliceroles TAG y otros componentes de la biomasa de algas se ven cada vez más como una forma prometedora y poderosa de contribuir al Desarrollo SostenibleObjetivos ODS descritos por las Naciones Unidas.
El equipo de investigación señala que más estudios con otras especies de algas, así como plantas superiores como Arabidopsis thaliana, podrían proporcionar más información sobre los mecanismos moleculares fundamentales detrás de la acumulación de almidón ". Esta información ayudará a desarrollar tecnologías para mejorar la productividad de la biosíntesis de almidóny concomitantemente mejorar la producción sostenible de biomasa y bioenergía ", dice Imamura.
Términos técnicos
[1] Proteína quinasa: un tipo de enzima que cambia otras proteínas mediante la adición de grupos fosfato fosforilación.
[2] Bioplásticos: plásticos hechos de fuentes de biomasa renovables.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :