Pesquisadores japoneses reprogramaram geneticamente uma cianobactéria para produzir polissacarídeo sulfatado, composto essencial nas indústrias farmacêutica e cosmética. A inovação, divulgada na revista Scientific Reports, elimina a necessidade de extração tradicional de fontes animais e marinhas.
Os polissacarídeos sulfatados disponíveis no mercado são obtidos principalmente de organismos marinhos, processo que levanta questões ambientais e limita a produção em larga escala. A nova técnica utiliza microrganismos fotossintéticos para converter dióxido de carbono diretamente em compostos de alto valor.
O estudo foi conduzido por Kaisei Maeda, do Instituto de Ciências de Tóquio, em colaboração com Satoru Watanabe, da Universidade de Agricultura de Tóquio. Segundo reportagem do phys.org, os cientistas transferiram o conjunto genético responsável pela produção do synechan na cianobactéria Synechocystis sp. PCC 6803 para a Synechococcus elongatus PCC 7942.
A cepa modificada passou a secretar polissacarídeos sulfatados extracelulares, confirmando o funcionamento cooperativo dos genes no novo hospedeiro. Análises microscópicas e bioquímicas demonstraram que o composto produzido possui características similares ao synechan original.
O sequenciamento revelou que os genes inseridos atuam em conjunto, desencadeando adaptações metabólicas nas células. As bactérias entraram em estado de resposta ao estresse enquanto priorizavam a síntese das moléculas complexas.
Para Maeda, o feito representa a primeira transferência bem-sucedida de sistemas biossintéticos complexos entre espécies de cianobactérias. A descoberta viabiliza novas funcionalidades em organismos mais fáceis de manipular em laboratório.
Os resultados oferecem insights sobre a reorganização metabólica necessária para sustentar a produção do polissacarídeo. A cepa modificada apresentou alterações no crescimento e na expressão gênica, indicando adaptação profunda para favorecer a biossíntese.
Avanços em biologia sintética poderão permitir ajustes na composição dos polissacarídeos e aumento da produção. As cianobactérias emergem como potenciais fábricas celulares para aplicações industriais e biomédicas, combinando fotossíntese com rotas biossintéticas modificadas.
O trabalho, intitulado Transfer of the synechan biosynthesis and regulatory pathway enables sulfated polysaccharide production in Synechococcus elongatus PCC 7942, representa um avanço rumo a uma bioindústria mais sustentável. A pesquisa reduz a dependência de recursos animais e marinhos sem comprometer o valor agregado dos compostos.
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