Notícia

Cientistas identificam fatores proteicos que aumentam o rendimento de um precursor de biocombustível em algas microscópicas

Fonte

Instituto de Tecnologia de Tóquio

Data

segunda-feira, 12 agosto 2019 10:40

Áreas

Biologia. Energia.

Cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio, Universidade de Kyoto, Instituto de Pesquisa de DNA Kazusa e da Universidade Tohoku, no Japão, identificaram uma proteína – chamada Lipid Remodeling reguLator 1 (LRL1) – em algas microscópicas que estão envolvidas na produção de triacilglicerol, um precursor de biocombustível. O estudo revelou ainda proteínas adicionais e vias bioquímicas que contribuem para a produção deste precursor, e mostrou que a proteína funciona particularmente limitando o fósforo no ambiente. Estes resultados podem ajudar a desenvolver novos métodos para melhorar a eficiência da produção de biocombustível a partir de microalgas.

Como alternativa aos combustíveis fósseis tradicionais, os biocombustíveis representam uma fonte de combustível mais ecológica e sustentável. Gorduras vegetais ou animais podem ser convertidas em biocombustíveis através de um processo chamado transesterificação. Em particular, a molécula de armazenamento triacilglicerol (TAG), encontrada em algas microscópicas, é uma das fontes mais promissoras de gordura para a produção de biocombustíveis, pois as microalgas são pequenas, fáceis de cultivar e se reproduzem rapidamente. Portanto, aumentar o rendimento de TAG a partir de microalgas poderia melhorar os processos de produção de biocombustíveis. Com este último objetivo em mente, o professor Dr. Hiroyuki Ohta, do Instituto de Tecnologia de Tóquio, e seus colegas, investigaram as condições sob as quais o modelo microalga Chlamydomonas reinhardtii produz mais TAG.

Sabe-se que as microalgas produzem maiores quantidades de TAG quando cultivadas em ambientes com poucos nutrientes. No entanto, de acordo com o Dr. Ohta, “enquanto ambientes com baixo teor de nitrogênio fazem com que as microalgas produzam mais TAG, isso reduz o crescimento e a reprodução de microalgas, diminuindo os ganhos potenciais no rendimento do TAG”. Na tentativa de encontrar condições sob as quais C. reinhardtii produza mais TAG e cresça mais, a equipe de pesquisadores deu à microalga suficiente nitrogênio, mas limitou a quantidade de fósforo no ambiente. Sob essas condições, a produção de TAG foi aumentada e o crescimento celular ainda foi promovido, aumentando o rendimento geral do TAG.

Neste experimento, os cientistas usaram a análise de co-expressão para identificar a proteína  LRL1, que está envolvida na produção de TAG em ambientes com fósforo limitado. Análises funcionais, nas quais a LRL1 foi rompida, revelaram genes adicionais envolvidos no acúmulo de TAG e no crescimento de C. reinhardtii sob depleção de fósforo. Juntos, os resultados lançam luz sobre as vias bioquímicas subjacentes envolvidas neste processo. Uma melhor compreensão desses caminhos tem o potencial de melhorar os processos de produção do TAG e, portanto, do biocombustível.

“A descoberta de proteínas envolvidas na produção de TAG em condições de depleção de nutrientes pode levar a métodos para aumentar o rendimento do TAG, tornando a produção de biocombustível mais eficiente e custo-efetiva. Isso poderia, por sua vez, ajudar a reduzir nossa dependência de combustíveis fósseis e promover o uso generalizado de biocombustíveis derivados de microalgas”, conclui o Dr. Hiroyuki Ohta.

Os resultados foram publicados na revista científica The Plant Journal.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia na página do Instituto de Tecnologia de Tóquio (em inglês).

Fonte: Instituto de Tecnologia de Tóquio. Imagem: Microalgas. Fonte: Wikimedia Commons.