noticias

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Fuente: Diario de Ciencia y Tecnología

Diario de Ciencia y Tecnología, Beijing, 13 de agosto (Reportero Zhang Mengran) Según el sitio web oficial del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich, un equipo de la escuela ha propuesto un nuevo método de utilizar bacterias para producir celulosa. Este método sigue el mecanismo evolutivo de la selección natural, lo que permite a los científicos criar rápidamente decenas de miles de variantes bacterianas y seleccionar las cepas que producen la mayor cantidad de celulosa.

Los científicos han estado tratando de convertir los microorganismos en "fábricas de producción" vivas que puedan producir grandes cantidades de los productos deseados más rápidamente. Esto requiere una modificación específica de los genomas bacterianos o el cultivo de las cepas bacterianas más adecuadas.

La bacteria del ácido acético K.sucrofermentans puede producir celulosa de alta pureza. Los materiales celulósicos ayudan en la cicatrización de heridas y previenen infecciones y tienen una gran demanda en aplicaciones biomédicas, materiales de embalaje y textiles. Sin embargo, el tipo salvaje de esta bacteria crece lentamente y produce una cantidad limitada de celulosa, por lo que hubo que encontrar una manera de aumentar la producción.

Utilizando el nuevo método, el equipo de investigación cultivó con éxito varias variantes de bacterias del ácido acético que producían un 70% más de celulosa que las cepas originales.

El equipo primero irradió células bacterianas con luz ultravioleta para destruir aleatoriamente sitios en el ADN bacteriano. Luego colocaron las bacterias en una habitación oscura para evitar que se reparara el daño del ADN, induciendo así mutaciones. Utilizaron pequeños instrumentos para encapsular cada célula bacteriana en una pequeña gota de solución nutritiva y permitieron que las células produjeran celulosa durante un período de tiempo específico. Después del período de incubación, se utilizó microscopía de fluorescencia para analizar qué células bacterianas producían más celulosa y qué células bacterianas producían muy poca o ninguna celulosa.

Utilizando un sistema de clasificación recientemente desarrollado, el equipo seleccionó automáticamente aquellas células bacterianas que han evolucionado para producir grandes cantidades de celulosa. El sistema de clasificación está completamente automatizado y es muy rápido. Solo se necesitan unos minutos para escanear 500.000 gotas con un láser y clasificar las gotas con mayor contenido de celulosa. Finalmente, se seleccionaron 4 cepas cuya producción de celulosa era entre un 50% y un 70% mayor que la del tipo salvaje.

Las células de Acetobacter evolucionaron para crecer en la interfaz del aire y el agua en botellas de vidrio y producir esteras de celulosa. El peso natural de esta compresa está entre 2 y 3 mg y el grosor es de aproximadamente 1,5 mm. La variante evolucionada produjo esteras de celulosa que eran casi el doble de pesadas y gruesas que el tipo salvaje.

El próximo paso del equipo será probar el nuevo microorganismo en condiciones industriales reales.

La celulosa es el polisacárido más abundante y distribuido en la naturaleza. Algunas cepas de bacterias del ácido acético pueden sintetizar celulosa, pero la velocidad de síntesis en condiciones naturales es demasiado lenta para satisfacer las necesidades humanas. Esta vez el equipo imitó el "método de selección natural", dejando células que pueden producir una gran cantidad de celulosa, eliminando las células "perezosas y resbaladizas" y ayudando a las células de las bacterias del ácido acético a "evolucionar". Un sistema de clasificación recientemente desarrollado desempeña un papel importante a la hora de "reconocer" de un vistazo quiénes son los "buenos empleados" en la producción de celulosa. A continuación, los investigadores científicos verificarán más a fondo si esta bacteria de ácido acético evolucionada puede desempeñar un papel en el aumento de la producción y los ingresos en la producción industrial.