Fabbriche di isoprenoidi da pomodori e patate
Gli ISO, anche detti terpenoidi, sono una classe grande e diversificata di lipidi presenti in natura. Questi composti organici si trovano in tutte le classi di esseri viventi e rappresentano il gruppo più numeroso di prodotti naturali. Gli ISO delle piante sono noti per le loro qualità aromatiche. Vengono utilizzati in rimedi erboristici tradizionali e sono attualmente testati per uso antibatterico, antineoplastico e altre applicazioni farmaceutiche. Il mercato globale per gli ISO è di circa 1 miliardo di dollari USA all'anno. Il progetto METAPRO, finanziato dall'UE, mirava a ottimizzare la produzione di diversi ISO utili, per dimostrare le strategie e gli strumenti sviluppati per la produzione generica di utili metaboliti secondari nelle piante. Sono stati dimostrati gli approcci di ingegneria genetica per la formazione di astaxantina e la produzione di crocina attraverso pomodori e patate. Questi raccolti sono comunemente prodotti in tutto il mondo e compatibili con le pratiche agricole odierne. La maggior parte delle reazioni basilari coinvolte nel percorso di produzione di ISO erano già venute alla luce precedentemente. I risultati del progetto hanno dimostrato che il metabolismo secondario non è un'identità separata, ma un componente legato al metabolismo primario e intermedio. È inoltre diventato evidente che la biosintesi e la cattura sono collegate tra di loro e che i cambiamenti nella composizione metabolica possono alterare le strutture cellulari utilizzate per il deposito. Durante gli esperimenti, è avvenuta sia la degradazione enzimatica che quella non enzimatica degli ISO sintetizzati. Per superare questo problema, è stato sviluppato un contenimento a valle per permettere al prodotto di rimanere stabile. L'attuazione di queste nuove strategie ha dato origine a livelli eccezionalmente elevati di ISO. I prototipi sono ora disponibili per effettuare studi di fattibilità produttiva, tecnica ed economica con una grande gamma di varietà per la produzione di keto-carotenoidi. METAPRO sta sfruttando ogni occasione per la divulgazione dei risultati alla comunità scientifica, al pubblico in generale, alle scuole e alle agenzie governative. Durante lo svolgimento del progetto, sono state generate 30 pubblicazioni di esperti, molte apparse su riviste ad alto impatto come Science, PNAS e Plant Cell. Il progetto ha fornito conoscenze scientifiche più accurate e ha evidenziato la possibilità di una produzione biosostenibile migliorata. Ha dimostrato come i composti normalmente generati dalla sintesi chimica possono essere prodotti attraverso le fonti rinnovabili a livelli competitivi.
