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Agricultural Research Service

Aumentando el poder de las levaduras para la producción de bioenergía / 25 de agosto de 2011 / Noticias del Servicio de Investigación Agrícola, USDA

Biólogo molecular Z. Lewis Liu aguanta un microarreglo que determina cuáles de los genes o las redes de genes de levadura controlan la conversión de azúcares de plantas en el etanol. Enlace a la información en inglés sobre la foto
Biólogo molecular Z. Lewis Liu con el ARS está identificando los genes y las redes de genes que ayudan a las levaduras a mejorar la conversión de tallos de maíz y otros residuos de cultivos en el etanol celulósico.


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Aumentando el poder de las levaduras para la producción de bioenergía

Por Marcia Wood
25 de agosto de 2011

Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) han realizado estudios de una nueva levadura muy prometedora que podría reducir los costos de convertir los tallos del maíz, la paja del trigo y otros residuos fibrosos de cultivos en el etanol celulósico.

La levadura, llamada Saccharomyces cerevisiae cepa NRRL Y-50049, exitosamente fermenta los azúcares de plantas para hacer el etanol celulósico a pesar de la injerencia estresante de compuestos problemáticos tales como furfural (2-furaldehído) y HMF (5-hidroximetil-2-furaldehído) en fermentadores, según biólogo molecular Zonglin Lewis Liu en el Centro Nacional de Investigación de Utilización Agrícola mantenido por el ARS en Peoria, Illinois.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de desarrollar nuevas fuentes de bioenergía.

Los compuestos molestos, los cuales forman durante el pretratamiento de los residuos con un ácido diluido, inhiben el crecimiento de levaduras y reducen los rendimientos del etanol. En particular, ellos dañan las paredes celulares y las membranas de la levadura, afectan al material genético tal como la ADN y ARN de la levadura, y impiden la capacidad de fermentación de las enzimas de la levadura.

En estudios comenzados en el 2003, Liu y sus colegas han estudiado docenas de cepas de S. cerevisiae, la cual es una especie ya usada para producir etanol a base del almidón de plantas. Utilizando un método de laboratorio conocido como "la ingeniería evolutiva", los científicos aceleraron la adaptación natural del microbio al medio ambiente hostil creado por los inhibidores. La cepa NRRL Y-50048 resultó de uno de estos estudios.

Los científicos están descubriendo más sobre los genes y las redes múltiples de genes que podrían ser la fuente de la tolerancia notable de esta levadura en pruebas de laboratorio con un fermentador de 2 litros.

Los resultados sugieren que, entre los aproximadamente 7.000 genes en el genoma de S. cerevisiae, más de 350 podrían tener un papel en contrarrestar el estrés. Por ejemplo, Liu y sus colegas descubrieron que un gen llamado YAP1 funciona como un "gen maestro" que orquesta las interacciones de muchos genes relacionados para que ellas funcionen juntos para reducir el impacto de furfural y HMF.

Los resultados de esta investigación han sido publicados en 'Applied Microbiology and Biotechnology' (Microbiología y Biotecnología Aplicada), 'Molecular Genetics and Genomics' (Genética Molecular y la Génomica), y otras revistas científicas.

Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de agosto del 2011.

Última Modificación: 8/25/2011
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