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Las bacterias que han demostrado degradar y asimilar el plástico, han sido un área clave de investigación internacional desde 2016. Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Mánchester ha logrado un avance biotecnológico que podría ayudar a los seres humanos a recurrir a células bacterianas modificadas para reducir nuestros residuos de plástico.
El plástico PET(Tereftalato de polietileno) ha sido durante mucho tiempo una preocupación debido al enorme volumen de plástico creado en todo el mundo y su impacto a través de los residuos no reciclados en el medio ambiente de botellas de bebida, envases de comida para llevar y microplásticos.
En una nueva investigación publicada hoy en la revista Nature Communications, los investigadores del Instituto de Biotecnología de Manchester han estudiado el potencial de reconocimiento de una proteína clave implicada en la captación celular del monómero tereftalato (TPA), mediante la proteína de unión a solutos TphC.
Se prevé que el uso de plásticos se triplique de aquí a 2050 y, a menudo, los envases de plástico se utilizan una sola vez.
El equipo de Manchester utilizó técnicas bioquímicas y estructurales para determinar cómo el TphC reconoce el sustrato TPA. El Dr. Neil Dixon, autor principal de la investigación, dijo: "Entender cómo las bacterias reconocen y degradan las sustancias químicas xenobióticas es importante tanto desde una perspectiva ecológica como biotecnológica. Comprender a nivel molecular cómo se importan estos productos de descomposición del plástico a las células bacterianas significa que podemos utilizar transportadores en células de ingeniería para aplicaciones de biorremediación con el fin de abordar los problemas urgentes del medio ambiente".
Mediante técnicas que permitieron al equipo visualizar el TphC en conformaciones abiertas y cerradas tras la unión del TPA, utilizaron enfoques de minería genómica para descubrir proteínas transportadoras homólogas y también enzimas implicadas en la descomposición y asimilación del TPA.
Estas partes genómicas extraídas proporcionan un recurso genético para futuros esfuerzos de ingeniería biotecnológica y metabólica hacia soluciones de bioeconomía circular del plástico. Existe un gran interés y potencial en el uso de enzimas y microbios de ingeniería para degradar y asimilar los residuos de plástico.
Fuentes, créditos y referencias:
Trishnamoni Gautom et al, Structural basis of terephthalate recognition by solute binding protein TphC, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-26508-0