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Una prueba
desarrollada por químico Charles C. Lee y sus colegas con el ARS provee
una manera más rápida y menos costosa de descubrir los genes que
producen una enzima que podría ayudar a fermentar celulosa para producir
biocombustible.
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Nueva prueba para encontrar una huidiza enzima
relacionada con los biocombustibles
Por
Marcia Wood 25
de junio 2009
En el bosque, microbios poderosos aceleran la descomposición de
las ramas caídas. Estos descomponedores hábiles realizan este
papel esencial produciendo enzimas especializadas. En EE.UU. y en otras partes,
investigadores de biocombustibles aprecian estas enzimas porque ellas
podrían acelerar y simplificar el proceso de producir bioetanol y
subproductos de la celulosa en las paredes celulares de cultivos de
energía tales como el césped Panicum virgatum.
Una de las enzimas más valoradas ahora podría ser
más fácil de encontrar por los investigadores. Esta
disponibilidad aumentada podría resultar de una prueba desarrollada por
químico
Charles
C. Lee y sus colegas en el
Centro
de Investigación de la Región Occidental, mantenido por el
Servicio de
Investigación Agrícola (ARS) en Albany, California.
Esta prueba económica y avanzada les ofrece a los
científicos una manera más rápida y menos costosa de
descubrir los genes que permiten los microbios a producir una enzima conocida
como alpha-glucuronidase. En la naturaleza, esta enzima separa el ácido
glucurónico de la hemicelulosa y, de este modo, ayuda a descomponer las
paredes celulares de las plantas. La hemicelulosa, celulosa y lignina son
atadas en una matriz tirante y complicada que impide el acceso de otras enzimas
a los azúcares celulósicos que son ideales para fermentar para la
producción de bioetanol.
Ahora mismo, hay pocos genes en la base de datos
GenBank
públicamente disponible que promueven la producción de
alpha-glucuronidase. Sin embargo, esta nueva prueba podría cambiar esta
situación facilitando la evaluación rápida de genes en
masas de microbios anónimos tomados del suelo del bosque, montones de
compost, u otros lugares al aire libre donde los descomponedores viven y
trabajan.
La prueba involucra la transferencia del ADN de los microbios a
bacterias de laboratorio que, en cajas de Petri, formarán manchas
oscuras si ellas tienen los genes y las enzimas de alpha-glucuronidase
activamente trabajando adentro. Luego científicos podrán aislar y
copiar los genes de esas bacterias, y posiblemente modificarán los genes
para hacerlos aún más fuertes y más rápidos para
utilización en los biorefinarías del futuro.
Lee desarrolló la prueba en colaboración con su colega
Kurt
Wagschal en Albany, basando el diseño de la nueva prueba en otra
prueba desarrollada previamente por Wagschal para encontrar otra enzima
relacionada con la producción de biocombustibles. Lee también
trabajó con Dominic W.S. Wong, George Robertson, William Orts, y Rena
Kibblewhite. Todos trabajan en la
Unidad
de Investigación de Química e Ingeniería de
Subproductos mantenida por el ARS en Albany.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del
Departamento
de Agricultura de EE.UU.
