Pesquisa revolucionária: Cianobactérias como solução para o futuro verde!

Pesquisa revolucionária: Cianobactérias como solução para o futuro verde!

No dia 9 de março de 2025, o Departamento de Biologia, Química e Farmácia da Universidade Livre de Berlim sediará o Dahlem Science Talks. Esta série, que acontece a cada dois meses, na primeira quarta-feira, às 18h. no edifício de pesquisa SupraFAB em Berlim, tem como objetivo fornecer insights sobre tópicos de pesquisa atuais e projetos científicos mais amplos na universidade. A próxima palestra será do Prof. Timo Niedermeyer, que lidera o grupo de trabalho “Biologia Farmacêutica” do Instituto de Farmácia. Sua palestra é intitulada “Toxinas e Drogas Ambientais: Cianobactérias na Natureza e no Laboratório” e destaca pesquisas sobre cianobactérias e suas potenciais aplicações médicas.

A participação nestas palestras é gratuita; não é necessário registo prévio. As Discussões Científicas de Dahlem são uma parte importante dos esforços da Freie Universität para permitir que o público participe das últimas descobertas da pesquisa.

O papel das cianobactérias na biotecnologia

As cianobactérias, também conhecidas como algas verde-azuladas, desempenham um papel central no atual foco de pesquisa, que está na interface da pesquisa básica e aplicada em genética e microbiologia. Esses procariontes são únicos porque são os únicos organismos capazes de realizar fotossíntese oxigenada. Esta habilidade especial permite-lhes converter energia luminosa e CO2 em carboidratos e biomassa. O seu potencial é cada vez mais reconhecido, nomeadamente na área da biotecnologia verde. De acordo com isso UFZ O objetivo da pesquisa é obter uma compreensão fundamental dos processos que controlam a fotossíntese e o metabolismo nas cianobactérias.

Um dos principais objetivos é desenvolver tecnologias baseadas nas propriedades únicas desses organismos. Por exemplo, as cianobactérias poderão ser utilizadas no futuro para a produção sustentável de hidrogénio, um subproduto valioso das suas atividades fotossintéticas. No entanto, o principal problema continua a ser a disponibilidade limitada de ferramentas moleculares para a manipulação genética destes organismos.

Desafios e avanços na pesquisa

Um estudo atual publicado na revista ACS Catalysis por pesquisadores da Universidade do Ruhr Bochum e Graz University of Technology, destaca os desafios e avanços no uso catalítico de cianobactérias. O estudo mostra que esses organismos podem converter eficientemente a energia luminosa em energia química, tornando-os um alvo atraente para aplicações biotecnológicas. No entanto, fatores como disponibilidade de luz e densidade celular limitam a implementação tecnológica em larga escala.

Os cientistas desenvolveram abordagens inovadoras para melhorar a produtividade das cianobactérias, incluindo técnicas de engenharia metabólica. Isso envolve o redirecionamento do fluxo de elétrons fotossintéticos e o desligamento de certos genes para sensibilizar as células a usarem a energia de maneira mais eficaz. Os pesquisadores também trabalham no desenvolvimento de novos processos de cultivo de algas, como o uso de mini-LEDs e geometrias especiais para aumentar ainda mais a eficiência.

A investigação interdisciplinar é considerada crucial para integrar todas as medidas necessárias para a aplicação industrial de biocatalisadores à base de algas. O financiamento institucional, como o do Fundo Austríaco para a Promoção da Investigação Científica, da Fundação Ambiental Federal Alemã e do Centro Nórdico de Excelência Nordforsk Nordaqua, apoiou significativamente o progresso destes projectos.