Uma equipe multidisciplinar do Conselho Superior de Pesquisa Científica (CSIC) e o Centro de Supercomputação de Barcelona (BSC-CNS) desenvolveu uma técnica pioneira que permite Reprograma funções genéticas em bactérias Não há necessidade de inserir Material genético externocomo nos processos biotecnológicos mais atuais.
A estratégia, batizada como Genrewirerepresenta um Mudança de paradigma na engenharia genéticaao permitir o Proteínas do genoma bacteriano nativas adotar novas funções através Reprogramação de computadorsem comprometer o equilíbrio biológico da célula.
Bactérias reprogramando por dentro: como o Genrewire funciona
Tradicionalmente, a biotecnologia recorreu a Introdução de genes exógenos – frequentemente através de plasmídeos – para fornecer capacidades úteis bactérias, como produção de compostos industriais aceno Degradação de poluentes.
Genrewire propõe uma alternativa radical: modificar computacionalmente proteínas já presentes no genomasem alterar sua estrutura básica ou adicionar elementos externos.
De acordo com o pesquisador Manuel Ferrer (ICP-CSIC)Coordenador do estudo, “se as proteínas nativas puderem ser redesenhadas para executar novas tarefas, não é necessário alterar o equilíbrio genético com o DNA estranho”.
Bactérias que degradam plástico sem alterar sua natureza
Para validar essa tecnologia, os cientistas aplicaram Genrewire às bactérias Escherichia colifazendo degradá -lo Nanoplástico de PET (tereftalato de polietileno)presente em recipientes e têxteis. Este resultado foi obtido através do remarcatura de duas proteínas nativassem introduzir genes externos.
O pesquisador Victor Guallar (BSC) Ele enfatiza que a abordagem combina inteligência artificialAssim, Supercomputing e Edição genética precisapermitindo proteínas modificadas substitua os originais sem afetar a estabilidade celular.
Inteligência artificial e supercomputação a serviço da biologia
O processo começa com o Análise computacional do genoma bacterianoidentificação de proteínas suscetíveis à modificação. Em seguida, através de algoritmos estruturais e simulações mecânicas, elas são reprojetadas para cumprir funções específicas.
“Em apenas três ou quatro semanas, conseguimos reprogramar as bactérias virtuais graças ao poder do Supercomputador de Marenatrum 5 e avanços na estrutura ”, ele explica Joan Giménez (BSC)um dos principais autores.
Vantagens contra a engenharia genética clássica
Ao contrário dos métodos tradicionais, Genrewire Evite problemas de crescimento celularAssim, Instabilidade genética e Rejeição imunepor não apresentar DNA estrangeiro. Os pesquisadores Paula Vidal e Laura Fernández (CSIC) Eles enfatizam que “é possível redesenhar as bactérias de dentro, respeitando sua natureza biológica”.
Além disso, o método pode ser aplicado a outros organismos, incluindo culturas agrícolas e Células humanasabrindo novas possibilidades em Biotecnologia médicaAssim, Bioeconomia circular e Edição genética ética. Dispensando genes externos, reduzir barreiras legais e sociais que geralmente acompanham a modificação genética convencional.
Uma ferramenta -chave para a biotecnologia do futuro
Genewire não apenas complementa o Engenharia Metabólica Clássicamas excede em termos de precisão, sustentabilidade e aceitação social. Sua aplicação no Degradação de plásticos demonstra seu potencial de abordar Problemas ambientais urgentes e transformar o desperdício em Produtos de valor agregados.
Esta posição avançada Biotecnologia de computador como uma ferramenta estratégica para o desenvolvimento de soluções genéticas responsáveiscapaz de Repogram organismos sem alterar sua essência.
Com informações da AFP e Econews.