O metanol é uma matéria-prima de biofabricação ideal que pode beneficiar a neutralidade global de carbono. No entanto, a toxicidade do metanol limita a eficiência do metabolismo do metanol para a produção bioquímica.
Recentemente, um grupo de pesquisa liderado pelo Prof. ZHOU Yongjin do Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) mostrou que a produção de engenharia de ácidos graxos livres a partir de metanol único resulta em morte celular com diminuição dos níveis celulares de fosfolipídios na levedura metilotrófica Ogataea polymorpha, e o crescimento celular é restaurado pela evolução laboratorial adaptativa.
A equipe projetou com sucesso fermento Ogataea polymorpha para a produção eficiente de ácidos graxos livres (FFA) a partir de metanol único, religando o metabolismo celular e aliviando a toxicidade do metanol.
Como ingrediente comum em panificação e fabricação de cerveja, a levedura é um hospedeiro perfeito para a biofabricação à base de metanol. A eficiência do processo biossintético pode ser limitada pela toxicidade do metanol, pois o metabolismo celular do metanol é estritamente controlado. Há informações limitadas sobre a toxicidade do metanol, metabolismo e biossíntese do produto.
Os cientistas observaram a deficiência de crescimento de AGL modificados produzindo Ogataea polymorpha em metanol, e essa deficiência foi restaurada pela evolução laboratorial adaptativa. A análise multiômica (genômica, transcriptômica e lipidômica) mostrou que a superprodução de AGL perturbou a hemostasia dos fosfolipídios.
Prof.ZHOU dito, “Este trabalho revela os mecanismos de toxicidade do metanol durante a bioprodução e alcança a biotransformação eficiente do metanol em produtos de valor agregado para aplicações industriais.”
Jornal de referência:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. et ai. Resgatar a levedura da morte celular permite a superprodução de ácidos graxos a partir do metanol único. Nat Metab 4, 932-943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
