Engenharia Genética – Por Dr. John Kyndt – Head-Cientista do Programa de Energia Renovável do MT-Advanced Energy Creations Lab e Dr. Aecio D’Silva, Moura Tecnologies
Algas verdes possuem várias características únicas que são importantes para a produção de biocombustíveis aquícolas. Por exemplo, a capacidade de acumular grandes quantidades de TAGs (triacilglicerol lipídios) para produção de biodiesel ou hidrocarbonetos para biojetfuel.
Outras espécies são capazes de produzir amplo armazenamento de amido de que pode ser usado para produção de bioetanol.
O desafio enfrentado é que as espécies de algas que crescem muito rápido e produzem uma grande quantidade de biomassa não são as mesmas espécies que produzem alta produtividade dos lipídios, amido ou fécula.
Espécies de todo o mundo estão sendo pesquisadas em busca das que tenham alta produtividade de óleo ou de açúcar. No entanto, é muito improvável que uma única espécie de algas tenha todas as características exigidas para a produção de biocombustíveis.
Uma abordagem é aumentar a capacidade de uma determinada espécie para produzir mais lipídios ou açúcares por meio da engenharia genética (GE). Em termos simples, GE é a introdução de DNA de um organismo para outro organismo para melhorar certas características do organismo hospedeiro.
Por exemplo, em teoria, somos capazes de inserir os genes de espécies de algas que produzem uma grande quantidade de lipídios ou amido em algas que tenham rápido crescimento e obter “o melhor dos dois mundos ‘.
Engenharia Genética – Desafios Enfrentados
Dois desafios que os pesquisadores enfrentam são: 1) descobrir quais os genes que precisam ser transferidos, e 2) desenvolver as ferramentas para modificar uma determinada espécie de algas.
Como o interesse nas algas para produzir biocombustíveis aquícolas tem crescido exponencialmente nos últimos anos, um progresso significativo está sendo feito para superar esses desafios.
Muitas avanços foram obtidos, incluindo aumento de lipídios e produção de carboidratos, melhoramento do rendimento de H2, e o desvio de intermediários metabólicos em biocombustíveis fungíveis.
No entanto, as algas geneticamente modificados (ou GMO algas) ainda estão confinadas a um punhado de laboratórios do setor privado e algumas instituições acadêmicas. Uma ampla disponibilidade de algas superiores GMO é provável que esteja ainda a um pouco adiante.
Em uma escala de pesquisa e desenvolvimento, abordagens genéticas podem ajudar na compreensão da regulação do metabolismo de lipídios de algas e partição de carbono sob diferentes condições de crescimento.
Estes conhecimentos básicos ajudarão na modificação do acúmulo de lipídios, álcoois, hidrocarbonetos, açúcares e compostos de outras compostos que armazenam energias, que, no final, será crucial para tornar as algas para biocombustível aquícolas uma atividade economicamente viável.
Acontece que após uma espécie de alta produtividade ser eleita apropriada e com as características certas para biocombustíveis existem pontos a ser considerados na engenharia genética de algas.
As implicações ecológicas da espécie re-engenheirada é um ponto crucial a ser considerado. Quando uma espécie GMO é usado em sistemas em larga escala é fundamental que o organismo GE seja mantido saudável e dominante.
Usando design inteligente na engenharia genética podemos projetar espécies que sómente são vantajosas em um sistemas controlados.
Esta abordagem é semelhante ao uso de E. coli, que é uma bactéria intestinal humana natural que agora é amplamente utilizada para pesquisas e aplicações comerciais industriais.
Na realidade engenharia genética é um futuro que já chegou e devemos usar este conhecimento humano de forma criteriosa e trazer real benefício na produção massal de algas verdes para biocombustíveis aquícolas e químicos verdes. Estamos na corrida.
Fonte: Genetic Engineering: The Potential of Green Algae
Relacionados Links:
- Engenharia Genética Revolucionado o Mundo que Vivemos
- Engenharia Genética: Produzida Bactéria com uma das Quatro bases do DNA Substituída
- Optogenética: O Futuro Brilhante de Terapêutica
- Biotecnologia Genética: Marcadores de Amplo Espectro Molecular para Algas
- Algas: Alternativa Sustentável e Renovável para Produção de Bioplásticos
- Bio-Refinarias à Base de Biomassa e Óleo de Algas
- Gases de Combustão para Cultivo de Algas: Maldição ou Bênção?
- Bio-Combustíveis Aquícolas Baseados em Algas: Sistemas de Tanques Abertos Versus Fotobioreatores
- Produção de Vacinas Usando Algas como Organismo Alternativo
- Gaseificação: Syngas na Produção de Etanol e Geração de Eletricidade
- Gaseificação de Algas na Produção de BioCombustíveis Aquícolas
- Químicos Verdes: Essenciais na Viabilização dos Programas de Green-Bio-Combustíveis
- Algas para Green-Bio-Combustíveis Aquícolas
