Para ilmuwan mengidentifikasi enzim yang dapat membantu mempercepat produksi biofuel

Para peneliti di Institut Teknologi Tokyo telah mengasah sebuah enzim yang termasuk dalam keluarga gliserol-3-fosfat asiltransferase (GPAT) sebagai target yang menjanjikan untuk meningkatkan produksi biofuel [bahan bakar hayati] yang berasal dari ganggang merah Cyanidioschyzon merolae .

Ganggang dikenal mampu menyimpan sejumlah besar minyak yang disebut triasilgliserol (TAG) atau trigliserida di bawah kondisi yang menyulitkan seperti nitrogen-deprivation. Memahami dengan tepat bagaimana mereka melakukannya adalah kepentingan utama untuk sektor bioteknologi, karena TAG dapat dikonversi menjadi biodiesel. Untuk tujuan ini, para ilmuwan sedang menyelidiki alga merah C. merolae sebagai organisme model untuk mengeksplorasi bagaimana meningkatkan produksi TAG.

Sebuah studi yang dipimpin oleh Sousuke Imamura dari Institut Teknologi Tokyo, kini telah menunjukkan bahwa enzim yang disebut GPAT1 memainkan peran penting dalam mengakumulasi TAG pada ganggang C. merolae bahkan di bawah kondisi pertumbuhan normal – yaitu, tanpa perlu menimbulkan tekanan.

Alga merah C. merolae tumbuh dalam budaya di laboratorium [Credit: Sousuke Imamura]

Hebatnya, tim menunjukkan bahwa produktivitas TAG dapat ditingkatkan hingga lebih dari 56 kali dalam strain C. merolae overekspresi GPAT1 dibandingkan dengan strain kontrol, tanpa efek negatif pada pertumbuhan alga.

Temuan mereka, yang diterbitkan dalam Scientific Reports, menindaklanjuti penelitian sebelumnya oleh Imamura dan yang lain yang telah menyarankan dua GPAT, GPAT1 dan GPAT2, mungkin terlibat erat dalam akumulasi TAG pada C. merolae .

“Hasil kami menunjukkan bahwa reaksi yang dikatalisis oleh GPAT1 adalah langkah pembatas laju untuk sintesis TAG pada C. merolae , dan akan menjadi target potensial untuk peningkatan produktivitas TAG pada mikroalga,” kata para peneliti.

Tim ini berencana untuk terus mengeksplorasi bagaimana GPAT1 dan GPAT2 mungkin terlibat dalam akumulasi TAG. Langkah berikutnya yang penting adalah mengidentifikasi faktor-faktor transkripsi yang mengontrol ekspresi dari setiap gen yang pennting.

“Jika kita dapat mengidentifikasi pengaturan tersebut dan memodifikasi fungsinya, produktivitas TAG akan lebih ditingkatkan karena faktor transkripsi mempengaruhi ekspresi berbagai gen termasuk gen yang terkait GPAT1 ,” kata mereka. “Pendekatan semacam ini berdasarkan mekanisme molekuler mendasar dari sintesis TAG harus mengarah pada produksi biofuel komersial yang sukses menggunakan mikroalga.”(ikons.id)