Transformación directa de CO2 en malato a través de la bioelectrosíntesis mediante la ingeniería Shewanella...

Área de la Ciencia:

• Biología sintética
• Electromicrobiología
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• La electrosíntesis microbiana (MES) utiliza los microbios para la valorización sostenible del CO2.
• Shewanella oneidensis MR-1 es un organismo modelo para el MES, pero no puede metabolizar naturalmente el CO2 en productos multicarbónicos.
• Los métodos existentes carecen de conversión directa de CO2 en productos de C2+.

Objetivo del estudio:

• Demostrar la reducción bioelectroquímica directa de CO2 a productos de C4 mediante el uso de S. oneidensis MR-1.
• Para superar las limitaciones metabólicas naturales de S. oneidensis MR-1 para la asimilación de CO2.
• Establecer una prueba de concepto para la producción de malato a partir de CO2 mediante MES.

Principales métodos:

• Diseñado S. oneidensis MR-1 con sistemas de doble plásmido.
• Plasmido I: sobreexpresión de la vía reductora de la glicina para la asimilación de formatos derivados del CO2.
• Plasmido II: sobreexpresión de una vía biosintética alternativa de malato para canalizar intermedios.
• Reducción bioelectroquímica del CO2 al malato.

Principales resultados:

• Se ha conseguido una reducción bioelectroquímica directa de CO2 al producto C4, el malato.
• Alcanzó una concentración de producción de malato notable de 1,18 mmol·L-1.
• Se ha reportado el primer caso de bioelectrosíntesis directa de compuestos C4.

Conclusiones:

• Se ha diseñado con éxito S. oneidensis MR-1 para convertir directamente CO2 en malato utilizando sistemas de doble plásmido.
• Demostró el potencial para la valorización avanzada de CO2 hacia bioproductos C2+ negativos en carbono.
• Los sistemas microbianos diseñados son prometedores para la bioelectrolisis de CO2 escalable y las aplicaciones industriales.