Reprogramación de enzimas de hongos que degradan la madera.

La contaminación plástica es omnipresente en el medio ambiente y la gestión de los residuos plásticos es un problema global. Además del desarrollo de métodos de producción y uso más racionales, una de las soluciones a este problema es desarrollar métodos de bioreciclaje. Este es un desafío científico importante porque los plásticos están hechos de polímeros muy recalcitrantes a la degradación, fueron fabricados para ello. Pero esto los acerca a otros polímeros naturales recalcitrantes, como la celulosa de la madera, que puede ser degradada por hongos filamentosos. El secreto de estos hongos es secretar todo un arsenal de enzimas, proteínas específicas para facilitar las reacciones químicas y, en particular, LPMO (polisacáridos monooxigenasas líticas) que pueden degradar la superficie de la celulosa, debilitándola para luego facilitar su degradación. Estas propiedades los convierten en candidatos ideales para evolucionar hacia nuevas funciones, concretamente la degradación de los plásticos.

Enzimas quiméricas que reconocen plásticos

Las enzimas LPMO generalmente se componen de 2 módulos: un módulo de unión que permite a la enzima reconocer y unirse a un polímero específico, en este caso naturalmente la celulosa, y un módulo catalítico que degrada la superficie de la celulosa. Los científicos se centraron en el módulo de unión y lo reemplazaron por otros módulos para dar a las enzimas la capacidad de unirse a diferentes plásticos mediante procesos de ingeniería de proteínas dominados a escala industrial. Así crearon LPMO quiméricas capaces de reconocer y unirse a diferentes tipos de plásticos. Algunos de ellos también fueron capaces de hacer agujeros en la superficie de un plástico de origen biológico, el PHA (polihidroxialcanoato).

En la continuación del trabajo, los científicos evaluarán la capacidad de degradación de estas enzimas quiméricas en diferentes tipos de plásticos para seleccionar los más eficientes y combinarlos en cócteles enzimáticos para degradar los plásticos. El objetivo es crear una caja de herramientas enzimática para el bioreciclaje de plásticos.