Trattamento per un metabolita inquinante a vicolo cieco
I composti xenobiotici come i pesticidi non sono un componente naturale dei sistemi biologici, ma la loro presenza si può rilevare nei corsi d’acqua a seguito di una scomposizione di altre sostanze inquinanti. Tuttavia, tali semplici alcoli terziari raramente vengono degradati da batteri o altri microrganismi. Il progetto BIOTEROL si è focalizzato sull’inizio di un’evoluzione di laboratorio relativa alle efficienti vie di degradazione di alcoli terziari xenobiotici con gruppi di atomi di carbonio che vanno da 6 a 10. Il team di ricerca ha iniziato il lavoro con batteri già noti per essere coinvolti nella decomposizione di alcoli terziari, compreso il battere Aquincola tertiaricarbonis L108 (L108). I ricercatori hanno indotto la mutagenesi nel ceppo L108 per scoprire i geni coinvolti nel percorso dell’alcool terziario ter-amilico. Il confronto dei profili di espressione del proteoma con fonti di carbonio diverse e la regolazione del cluster genico ha portato all’identificazione di cinque geni candidati con funzione ridondante, coinvolti nella degradazione di alcoli terziari. L’analisi dell’attività dell’enzima con un’aldeide C5 ha dimostrato che uno dei candidati, aldeide deidrogenasi, non si è adattato unicamente alla degradazione di alcol terziario ter-amilico, dunque un tasso di miglioramento del percorso è possibile. I test sulla deidrogenasi prenale nella via di degradazione dell’alcool terziario ter-amilico, con mutazioni nei pressi del sito attivo, sono destinati a continuare. Il team di ricerca ha studiato composti superiori al C5 prenale, fino ad arrivare al C8. Le linee di evoluzione del ceppo L108 con il composto C6 sono state analizzate da un punto di vista genetico, fisiologico e chimico. Una riduzione osservata nel tempo di generazione potrebbe essere dovuta a fattori di regolazione genica o a un aumento delle prestazioni di altri geni. Tale extra potrebbe essere dato dalla bioproduzione di alcoli C5 e C6 a partire da zuccheri e acidi carbossilici, utilizzando una reazione inversa. Il team ha scoperto che la deidrogenasi prenale mostra specificità per substrati a catena media. I risultati di ricerca ottenuti finora saranno utilizzati per valutare il destino degli alcoli terziari da C6 a C10, al fine di fornire i parametri per la modellizzazione in situ del potenziale di bonifica biologica. Inoltre, le proprietà delle colture L108 possono essere utilizzate per la rimozione di inquinanti presso i siti contaminati.
