Nuevos genes para fabricar biocombustibles de modo más eficaz

A ciencia Cierta, Universidad de Navarra
Para producir biocombustibles (como el bioetanol) a partir de pastos, es decir, lo que se conoce como biomasa, es necesario digerir los azúcares que están presentes en la celulosa de las plantas. De hecho, éste es uno de los principales cuellos de botella para aumentar la eficiencia de esta fuente de energía. Lógicamente, hay animales que hacen esto muy bien, como los rumiantes. Nuestras amigas las vacas, por ejemplo, son capaces de extraer energía de la hierba que comen porque el rumen está repleto de bacterias que digieren la celulosa y liberan los azúcares. El problema es que esas bacterias son incultivables (o sea, no pueden crecer en el laboratorio), por lo que no ha sido fácil identificar las enzimas que digieren la celulosa. Un nuevo estudio publicado en la revista Science ha superado este obstáculo.

Investigadores de Berkeley, en California, acudieron a la metagenómica, es decir, a la lectura masiva de genomas de enteras poblaciones bacterianas, sin necesidad de cultivarlas en el laboratorio. Los científicos aislaron las bacterias que están presentes en el rumen de vacas que habían comido un tipo de pasto llamado pasto varilla (switchgrass, en inglés) y leyeron directamente los genomas de todos esos microbios. Esto les permitió ensamblar los genomas de 15 especies microbianas incultivables.

Pero lo más interesante del estudio es que el análisis de estos datos condujo a la identificación de unos 28.000 genes bacterianos relacionados con la digestión de la celulosa. Partiendo de aquí, los investigadores sintetizaron las proteínas codificadas por 90 de éstos genes, y comprobaron que más de la mitad tenían buena capacidad de digestión de celulosa. Con este trabajo se expande notablemente el repertorio de genes que podrían utilizarse en la industria biotecnológica para la obtención de energía a partir de biomasa.

Javier Novo
Departamento de Genética

Bacterias modificadas genéticamente para transformar la hierba en biocombustible

http://www.unav.es/acienciacierta/, 15 de febrero de 2010

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Los combustibles fósiles, derivados del petróleo, no durarán para siempre. Una de las alternativas es la producción debiocombustibles a partir de las plantas. Hasta el momento, éstos se han limitado a la producción de bioetanol a partir de plantas cultivables como el maíz o la caña de azúcar. Sin embargo, el bioetanol es tan difícil de transportar como el petróleo, aunque su principal inconveniente es que se obtiene de plantas con gran valor nutritivo, por lo que su producción aumenta los precios de alimentos básicos. Además, propicia la deforestación de amplias zonas de gran interés medioam-
biental.

Para solucionar estos problemas, investigadores californianos han manipulado genéticamente la bacteria Escherichia coli para que pueda producir biocombus-
tibles a partir de azúcares simples obtenidos de las fibras vegetales. Estos biocombustibles son derivados de ácidos grasos, moléculas empleadas por las bacterias como almacén de energía y fuente de carbono. Los investigadores, según describen en su publicación en la revista Nature, han manipulado varias rutas metabólicas de la bacteria para que sea capaz de producir moléculas derivadas de los ácidos grasos (alcoholes grasos que pueden ser empleados como biocombustibles) a partir de azúcares simples como la glucosa. Además, han introducido genes a la bacteria para que pueda utilizar directamente lahemicelulosa, uno de los principales componentes derivados de la biomasa vegetal.

En definitiva, este trabajo supone hacer realidad la producción de combustible dealto poder energético y bajo coste a partir de biomasa vegetal, gracias al empleo de bacterias. Entre otras ventajas, este tipo de biocombustibles podría reducir las emisiones de CO2 en más de un 85%, comparado con los combustibles derivados del petróleo.

Ignacio López-Goñi
Catedrático de Microbiología
Universidad de Navarra