Tokio, Japón.- Los resultados de un estudio realizado por científicos del Tokyo Institute of Technology y Tohoku University, mejoran las perspectivas para la producción a gran escala del almidón derivado de las algas, un valioso biorecursos para la producción de biocombustibles y otros materiales renovables. Estos productos de base biológica tienen el potencial de reemplazar los combustibles fósiles y contribuir al desarrollo de sistemas y sociedades sostenibles.
El equipo de investigación dirigido por Sousuke Imamura del Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) descubrió un “interruptor” que controla el nivel de contenido de almidón en las algas.
Publicado en The Plant Journal, el estudio se concentró en la alga roja unicelular Cyanidioschyzon merolae. Los investigadores demostraron que el contenido de almidón puede incrementarse dramáticamente en C. merolae a través de la inactivación de TOR (target of rapamycin), una proteína kinasa que es conocida por jugar un importante rol en el crecimiento celular.
Ellos observaron un incremento notable en el nivel de almidón 12 horas después de la inactivación de TOR a través de la exposición a rapamicina, y esto condujo a un aumento notable de diez veces, después de 48 horas.
El estudio destaca un estudio subyacente al incremento en el contenido de almidón. Usando un método llamado cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS), los investigadores examinaron cambios sutiles en la estructura de más de 50 proteínas que podrían participar en el proceso de “activación” de la acumulación de almidón. Como resultado, señalaron a GLG1 como una proteína clave de interés. GLG1 actúa de una forma similar a la glucogenina, una enzima que se encuentra en la levadura y células de animales, que es conocida por estar envuelta en el inicio de la síntesis de almidón (o glucógeno).
El mecanismo será de gran interés para una amplia gama de industria que buscan aumentar la producción de biocombustibles y productos bioquímicos de valor agregado.
Por ejemplo, los hallazgos podrían acelerar la producción de aditivos de combustibles amigables con el ambiente, farmacéuticos, cosméticos y bioplástico, que ahora tiene una alta demanda con la eliminación gradual de las bolsas plásticas en todo el mundo.
Referencia:
Imran Pancha, Hiroki Shima, Nahoko Higashitani, Kazuhiko Igarashi, Atsushi Higashitani, Kan Tanaka, and Sousuke Imamura. Target of rapamycin (TOR) signaling modulates starch accumulation via glycogenin phosphorylation status in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae. The Plant Journal, DOI: 10.1111/tpj.14136
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.14136
