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Híbrido de enzimas mutantes logra devorar plástico seis veces mejor

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Híbrido de enzimas mutantes logra devorar plástico seis veces mejor

Estructura de la MHETase. Crédito: Martin Künsting / HZB

Existen microorganismos que han logrado la capacidad de devorar plástico, y esto podría representar una ventaja para limpiar las océanos.

Algunos microbios del suelo expertos en plantas de reciclaje han desarrollado un gusto por el plástico. Hace unos años, mientras jugaban con uno de estos organismos altamente adaptados, los científicos crearon accidentalmente una enzima mutante, capaz de devorar un 20 por ciento más de plástico que su contraparte natural.

Solo dos años después, el mismo equipo se ha vuelto a superar a sí mismo. Combinando una enzima recién descubierta con la versión anterior, han creado una nueva enzima supermutante que descompone eficientemente el PET (tereftalato de polietileno).

El enorme aumento de la eficiencia podría representar una posible vía para el reciclaje de plástico en el futuro, aunque por el momento, evitar los productos plásticos sigue siendo la forma más eficaz de gestionar nuestra contaminación.

Hoy en día, los desechos plásticos de origen humano han invadido prácticamente todas las grietas de nuestro planeta, y el PET es el termoplástico más común de todos, generalmente utilizado en botellas de agua y ropa.

En el mundo natural, este plástico tarda siglos en descomponerse por completo, pero incluso en el poco tiempo que estos productos han existido en nuestro planeta, algunos microbios han descubierto cómo masticarlos en solo unos días.

En 2016, el primero de estos organismos fue descubierto en una planta de reciclaje en Japón: Ideonella sakaiensis. A lo largo de los años, la investigación ha demostrado que secreta una enzima que degrada el plástico llamada PETase para descomponer las botellas de agua de PET.

Ahora, se ha descubierto una segunda y se ha etiquetado como MHETase. Juntas, las dos enzimas crean la asociación perfecta para destruir el plástico.

Diagrama de cinta MHETase. Wikimedia Commons

Mientras PETase descompone la superficie de los plásticos, los investigadores dicen que la nueva enzima corta las cosas aún más, hasta que todo lo que queda son los bloques de construcción básicos, ofreciendo la promesa de esencialmente reciclar el plástico por completo.

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John McGeehan, biólogo estructural, dijo en un comunicado:

“[Parecía natural] ver si podíamos usarlos juntos, imitando lo que sucede en la naturaleza”.

La simple mezcla de PETase con la nueva enzima MHETase fue suficiente para duplicar la degradación del PET. Pero cuando los científicos los vincularon físicamente «como dos Pac-man unidos por un trozo de cuerda», funcionaron aún mejor.

Usando el poderoso sincrotrón Diamond Light Source en el Reino Unido como fuente de intensos haces de rayos X, McGeehan y sus colegas revelaron la estructura de la nueva enzima a través de cristalografía de rayos X, que luego les permitió unir minuciosamente los dos, creando un inseparable dúo.

McGeehan dijo:

“Se necesitó mucho trabajo a ambos lados del Atlántico, pero valió la pena el esfuerzo. Nos complació ver que nuestra nueva enzima quimérica es hasta tres veces más rápida que las enzimas separadas que se desarrollan naturalmente, lo que abre nuevas vías para nuevas mejoras”.

En la naturaleza, no es inusual que las enzimas secretadas por microbios trabajen juntas, descomponiendo la celulosa, la quitina y otras estructuras celulares resistentes.

Al tratar de diseñar formas más rápidas y eficientes de descomponer los desechos plásticos, los investigadores creen que es probable que un cóctel de enzimas devoradoras de plástico sea mejor que simplemente un individuo, y este destructor súper mutante ciertamente podría ser una pieza en ese rompecabezas.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Vía: phys.org

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