Karl H. Džonson, profesor bioloških nauka Kornelijus Vanderbilt, zajedno sa timom Vanderbiltovih naučnika, uspeli su da podese dnevni biološki sat cijanobakterija, čineći plavo-zelene alge plodnijim proizvođačem obnovljivih goriva, hemikalija i farmaceutskih proizvoda kao što su insulin.
Njihov rad, „Prekidanje i prepuštanje oslobađanju zelenih biotehnoloških aplikacija u fotosintetičkom domaćinu“ objavljen je u časopisu PNAS.
Vrhunske mašine na solarni pogon, cijanobakterije su kao male radionice koje proizvode sve, od lekova do goriva. Godinama naučnici rade na tome da cijanobakterije učine plodnijom i svestranijom fabrikom mikrobnih ćelija. Međutim, istraživanja nisu napredovala tako brzo kao na drugim mikrobima kao što su E. coli i kvasac.
Pošto je ekspresija gena mikroorganizama strogo kontrolisana njihovim unutrašnjim časovnicima, cijanobakterije imaju ugrađeno dugme za odlaganje. Džonsonova laboratorija je reprogramirala ekspresiju gena oslobađanjem cirkadijanskih represorskih elemenata u njihovim regulatornim putevima, što je rezultiralo dramatičnim poboljšanjem proizvodnje aktivnih enzima i polipeptida koji su važni u biomedicini.
„Umesto da se fokusiramo jednostavno na tradicionalne načine pokretanja jače ekspresije gena za željeni proizvod, zaključili smo da se dnevnim biološkim satom koji modulira ekspresiju gena može manipulisati tako da se više stvari može napraviti 24/7“, rekao je Džonson.
„Deaktiviranjem unutrašnjeg biološkog sata u cijanobakterijama i njegovom potiskivanjem ekspresije gena, sada bismo mogli da postignemo veliku regulaciju zelenih bioproizvoda, uključujući insulin za lek.“
Ovaj rad koji se fokusira na cijanobakterije je posebno važan jer je lako i isplativo za uzgoj, koristeći sunčevu svetlost kao izvor energije i uspevajući u okruženjima siromašnim hranljivim materijama. Nalazi bi mogli omogućiti da zelena biotehnologija napreduje ubrzanim tempom.
Cilj zelene biotehnologije je da razvije genetski izmenjene fotosintetičke organizme koji će služiti kao „bioreaktori“ koji proizvode obnovljiva goriva, farmaceutske proizvode i hemijske prekursore sa minimalnim uticajem na životnu sredinu.
