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Fabricación microbiana: un avance en la ingeniería genética para la agricultura urbana


Los investigadores de SMART, la empresa de investigación del MIT en Singapur y la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han desarrollado una tecnología que acelera en gran medida la ingeniería genética de microbios que pueden usarse para fabricar productos químicos utilizados para la agricultura urbana.


por Alianza de Investigación y Tecnología Singapur-MIT (SMART)


La nueva tecnología dará como resultado una construcción de plásmidos más rápida, más barata, más precisa y casi sin cicatrices, utilizando piezas estándar y reutilizables, compatibles con los métodos de ensamblaje de ADN más populares.

Explicado en un documento titulado «Un estándar para la construcción de plásmidos casi sin cicatrices que utiliza partes de ADN reutilizables», que se publicará este mes en la prestigiosa revista académica Nature Communications , el proyecto forma parte del Grupo de Investigación Interdisciplinaria SMART (IRG) – Disruptive Tecnologías sostenibles para la precisión agrícola (DiSTAP). El IRG desarrolla nuevas tecnologías para permitir que Singapur, una ciudad-estado que depende de alimentos y productos importados, mejore su rendimiento agrícola para reducir las dependencias externas.

Kang Zhou, un investigador principal de DiSTAP que también es profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de NUS (ChBE) y Xiaoqiang Ma, un asociado postdoctoral en SMART, dirigió el desarrollo de la tecnología mientras trabajaba en formas de apoyar a sus colegas que estaban trabajando en mejorar el rendimiento vegetal en las granjas urbanas del país. Estaban explorando formas de fermentación microbiana que crean fertilizantes, nutrientes y pesticidas no sintéticos para granjas urbanas, en forma de pequeñas moléculas.

«El objetivo de este estudio fue crear una tecnología que pueda diseñar microbios más rápido y a un costo menor», dijo Ma. «La tecnología actual es costosa y requiere mucho tiempo. Los investigadores tienen que pedir materiales personalizados a los proveedores, lo que demora un poco en llegar. También suelen usar solo el 1% del material, lo que genera desperdicios. Como cada material se personaliza, los investigadores tienen que volver a -ordene cada vez, lo que retrasa aún más y agrega costos a la producción «.

La nueva tecnología de ensamblaje de ADN de guanina / timina (GT) cambia significativamente las cosas al permitir que los ingenieros genéticos reutilicen materiales genéticos. Proporciona un método simple para definir las partes biológicas como partes estándar de ADN. Además, a diferencia de los intentos anteriores de crear materiales estandarizados que tienen una precisión de hasta el 50%, la tecnología GT es capaz de alcanzar una precisión de casi el 90%. Como una construcción de plásmido casi sin cicatrices, la tecnología es sustancialmente más rápida, pudiendo coser hasta 7 partes de un ADN en lugar de solo 2 partes para otros métodos de precisión similar.

«Poder proporcionar una precisión de cerca del 90% para los materiales genéticos mientras se conectan hasta 7 partes de un ADN es un cambio en la creación de materiales genéticos al usar partes estándar», dijo Zhou. «Anticipamos que el enorme ahorro de costos y tiempo permitirá el desarrollo de nuevos procesos de fermentación que pueden fabricar productos químicos verdes para hacer que la agricultura urbana sea más eficiente y segura. Esta tecnología también es aplicable a todos los campos de la ingeniería genética fuera de la agricultura, y estamos buscando activamente formas en que podemos implementarlo para un fácil acceso «.

Además de los planes de comercialización, los investigadores también planean establecer una plataforma de comercio electrónico que pueda crear y distribuir rápidamente estos materiales genéticos a investigadores de todo el mundo. Será la primera plataforma de este tipo para materiales de ingeniería genética reutilizables en el mundo.


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