Pesquisadores treinam bactérias E.coli para consumir apenas dióxido de carbono

Para quem não sabe, a E.coli, pelo nome completo Escherichia coli, é uma bactéria intestinal muito comum em mamíferos e, principalmente, em humanos. De fato, nossa flora intestinal aeróbica seria povoada por cerca de 80% dessa charmosa bactéria. No entanto, a comunidade científica encontrou muitos usos para a E.coli além de nos ajudar a digerir nossas refeições.

De fato, há vários anos, os cientistas conseguiram armazenar dados criptografados sobre esses microrganismos. Recentemente, um artigo publicado em Célula e transmitido por Engadget revela que os cientistas cultivaram uma cepa de E.coli que se alimenta de dióxido de carbono.

O objetivo dos cientistas seria criar biocombustíveis que produzam menos CO2 do que os métodos convencionais de produção e até transformá-los em fábricas biológicas capazes de produzir alimentos.

Mudanças graduais

E.coli é relativamente fácil de modificar geneticamente em comparação com plantas fotossintéticas e cianobactérias – que são micróbios aquáticos produtores de oxigênio. Mas o problema é que a bactéria geralmente prefere se alimentar de açúcares como glicose em vez de se alimentar de CO2. Além disso, emite esse gás na forma de resíduos.

Para resolver esse problema, Ron Milo, biólogo do Instituto Weizmman e sua equipe passaram a última década mudando gradualmente a dieta da bactéria. Em 2016, eles conseguiram criar uma cepa que se alimenta de CO2, mas apenas como parte de seu suprimento de carbono. O resto da comida de E.coli era feito de algo chamado piruvato, que é um composto orgânico.

Foi difícil acostumar a E.coli a comer apenas CO2

No entanto, usando uma mistura de engenharia genética e evolução laboratorial, Milo e sua equipe conseguiram criar uma cepa de E.coli que deriva todo o seu carbono do CO2. Para fazer isso, os pesquisadores forneceram às bactérias genes que permitem que organismos fotossintéticos convertam dióxido de carbono em carbono orgânico. Além disso, Milo e sua equipe também dotaram a bactéria de um gene que lhe permite obter energia de uma molécula orgânica chamada formato.

Apesar da adição desses genes, a bactéria ainda se recusou a trocar sua glicose por CO2. Para contornar esse problema, os pesquisadores tiveram que cultivar e habituar sucessivas gerações de E.coli a quantidades muito pequenas de açúcar contra concentrações de CO2 250 vezes maiores do que o CO2 encontrado na atmosfera da Terra. Após cerca de 200 dias, os cientistas obtiveram as primeiras cepas de E.coli capazes de usar apenas CO2 como única fonte de carbono.

Vamos andar de E.coli e comer alimentos de E.coli no futuro?

Mesmo assim, as cepas de E.coli que consomem CO2 ainda preferem o açúcar ao CO2 se tiverem escolha. Por enquanto, essas cepas autotróficas modificadas não podem sobreviver sem açúcar em uma atmosfera contendo apenas 0,041% de CO2. Por outro lado, se a atmosfera contém 10% de CO2, eles podem se dividir a cada 18 horas – as tensões normais dobram aproximadamente a cada 20 minutos.

Agora, Milo e sua equipe planejam desenvolver bactérias que possam sobreviver em uma atmosfera contendo menos CO2. Eles também estão tentando entender como as cepas evoluíram para consumir CO2. Parece que modificações ocorreram em 11 genes para chegar a este resultado. Os pesquisadores querem conhecer o processo em que essas mudanças ocorreram.

Você deve saber que a E.coli já é usada para fazer versões sintéticas de produtos químicos como insulina ou hormônio de crescimento humano. Milo afirma que essa bactéria pode até ser usada em outros campos, como no projeto de combustíveis renováveis, alimentos e outras substâncias. Mas não será imediatamente.