As 50 empresas mais quentes de bioenergia
Acabou de sair um ranking de empresas que reconhece a inovação e os avanços em bioenergia. Entre as 50, 37 são dos EUA, 15 são ativas no desenvolvimento do etanol celulósico, 5 desenvolvem algas para soluções energéticas e 16 produzem novos biocombustíveis avançados como o biobutanol, biodiesel, gasolina e combustíveis de jato renováveis.
Veja a reportagem completa:
The 50 Hottest Companies in Bioenergy for 2010-11 are:
Last year’s rank (2009-10)
1. Amyris 3
2. Solazyme 1
3. POET 2
4. LS9 8
5. Gevo 13
6. DuPont Danisco 7
7. Novozymes 11
8. Coskata 6
9. Codexis 35
10. Sapphire Energy 5
11. Virent 21
12. Mascoma 10
13. Ceres 28
14. Cobalt Technologies 30
15. Honeywell’s UOP 12
16. Enerkem 25
17. BP Biofuels 4
18. Genencor 26
19. Petrobras 18
20. Abengoa Energy 15
21. Qteros 22
22. Joule Unlimited 32
23. Shell 27
24. Bluefire Renewables 19
25. Rentech 38
26. Algenol 24
27. ZeaChem 20
28. PetroAlgae 16
29. Neste 29
30. Synthetic Genomics 17
31. LanzaTech 41
32. Iogen 23
33. OriginOil 42
34. RangeFuels 14
35. ExxonMobil 29
36. Cargill NR
37. SG Biofuels 49
38. Butamax 38
39. Terrabon 47
40. Cosan NR
41. Verenium 9
42. Waste Management 42
43. IneosBio 36
44. Dynamic Fuels NR
45. Fulcrum Bioenergy 48
46. KL Energy 34
47. KiOR NR
48. Chevron NR
49. Monsanto NR
50. Inbicon 50
Bio-Fiction videos – Please rate your favourite videos!
Vejam os vídeos do Synthetic Biology Science, Art and Film Festival que ocorreu em Viena nos dias 14 a 16 de maio!
Votem nos melhores vídeos numa escala de 1 a 5:
Produção de biodiesel por bactérias
Imagine uma plantação enorme de soja no interior do Mato Grosso e uma instalação para a extração do óleo de soja, que é composto por vários ácidos graxos. Agora imagine no interior de São Paulo, uma grande usina de etanol cercada por dezenas de quilômetros por cana-de-açúcar. Imagine o etanol e óleo de soja sendo transportados até uma usina de biodiesel para, utilizando um catalisador (normalmente hidróxido de sódio), serem esterificados em um éster (biodiesel) e em glicerina. Muito trabalho e muito recurso para produzir um biocombustível não acham?
Recentemente, um trabalho muito interessante foi publicado pelo Jbei Instute demonstrando a possibilidade de se utilizar uma bactéria para produzir biodiesel em apenas uma etapa, e ainda por cima, utilizando resíduos agroindustriais, como por exemplo, o bagaço de cana-de-açúcar. Essa bactéria modificada geneticamente é capaz de produzir ácidos graxos e etanol e enzimaticamente realizar a esterificação desses produtos em biodiesel. Bacana não é? Os detalhes da pesquisa serão descritos a seguir.
Ácidos graxos têm sido utilizados há séculos para a produção de combustíveis e produtos químicos, incluindo o biodiesel, surfactantes, solventes e lubrificantes. Porém a demanda crescente e a produção limitada de óleos vegetais têm causado questionamentos sobre o aumento dos preços dos alimentos, sobre a prática de utilização dos solos e os aspectos socioambientais relacionados com a sua produção. Uma alternativa é a produção desses derivados de ácidos graxos via conversão biológica utilizando microrganismos como levedura e bactérias. Dentro desses produtos, os etil-ésteres de ácidos graxos (o famoso biodiesel) têm despertado muito interesse. Só para ilustrar, a demanda mundial de diesel vem crescendo três vezes mais que a de gasolina.
Ácidos graxos são produzidos naturalmente por microrganismos, eles compõem, entre outras coisas, a membrana celular. Porém, Jay Keasling e seu grupo construíram uma E. coli geneticamente modificada capaz de produzir ácidos graxos livres (através da expressão de uma tioesterase citoplasmática e da deleção de genes responsáveis pela degradação de ácidos graxos) e etanol (expressando os genes de Zymomonas mobilis). Além disso, foi clonada uma enzima (Acr1) capaz de realizar a transesterificação em bioedisel, sendo que que a glicerina produzida é reabsorvida pela bactéria para a produção de mais biodiesel.
O tamanho e a saturação do ácido graxo influenciam diretamente nas propriedades químicas do biodiesel, como temperatura de fusão. Alguns trabalhos têm demonstrado que,
através da expressão de tioesterases de plantas, é possível produzir ácidos graxos sob medida para diferentes aplicações. Essa ferramenta genética possibilita a produção de biodiesel com composições definidas, dessa maneira, com performance e características desenvolvidas sob medida.
Por fim, essas bactérias foram modificadas para utilizar matérias-primas de baixo custo, como a hemicelulose presente no bagaço de cana-de-açúcar. É uma pesquisa pioneira que mostra bem o tipo de engenharia sistêmica de metabolismo microbiano que vem sido feita. Através de várias modificações genéticas foi possível aumentar a produção de 40 mg/l para quase 700 mg/l de biodiesel. Resultado este ainda baixo para se cogitar uma aplicação a curto-prazo, mas, sem sombra de dúvida, as perspectivas são muito animadoras.
Steen EJ, Kang Y, Bokinsky G, Hu Z, Schirmer A, McClure A, Del Cardayre SB, & Keasling JD (2010). Microbial production of fatty-acid-derived fuels and chemicals from plant biomass. Nature, 463 (7280), 559-62 PMID: 20111002
iGEM Videos
Antes do segundo post da série “Inside iGEM” que vem por aí no blog, nada melhor do que ouvir os próprios estudantes dos times participantes para descobrir como foram algumas das edições passadas. E o melhor, em vídeos feitos por eles mesmos!
Talvez o que mais mostre a experiência do que foi ter participado na elaboração de um projeto para a competição, no melhor espírito que os alunos de Graduação especialmente têm, seja o do time da Universidade de Southtampton de 2009.
The iGEM experience:
[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=13SVRfxGZko]
(Repare de 1:50 a 2:10!)
É claro que quando se encabeça um projeto, deve-se saber como “vender o próprio peixe”. Há vários vídeos extremamente bem explicativos no YouTube, além da própria wiki dos times, que explicam o que é o projeto e mostram sua aplicabilidade (veja alguns links no final do post), mas particularmente, o da Universidade de Edinburgo, com as suas E.Coli’s “MineBusters”, é o mais original já feito (até agora) para o iGEM. Dêem uma olhada:
The MineBusters:
[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=QLsmjL3RIKw]
Além da concepção do projeto, a criatividade e bom humor (sem falar no talento) fazem parte de muitos times da competição. Outro vídeo musical, feito pelo time de Cambridge de 2010, mostra o drama da inserção de genes em um vetor (um plasmídeo) solucionado através do uso da técnica de Gibson Assembly (Técnica que une dois fragmentos de DNA, notável pelo número e tamanho de fragmentos que pode associar com apenas uma única reação). Uma ótima canção para você cantar aos seus colegas de laboratório (mas só se você cantar bem como a garota do vídeo!).
The Gibson Assembly Song:
[youtube=http://www.youtube.com/watch?v=WCWjJFU1be8&feature=related]
Links para outros vídeos interessantes:
- Project Firefly, do time de Cambridge de 2010.
- Projeto da École polytechnique fédérale de Lausanne, em que modificam a bactéria do gênero Asaia para combater a Malária.
- Projeto “Essencia Coli”, do time de 2009 da universidade belga K.U.Leuven.
O que é Biologia Sintética?
Este post deveria ser um dos primeiros artigos para um site que se diz especializado em biologia sintética. Mas confesso para vocês que definir o que é biologia sintética, para mim, não foi (é) uma tarefa fácil. Como podem ser vistos nos posts no blog, existem vários aspectos da synbio que permitem diferentes definições de acordo com o ponto de vista de quem está fazendo biologia sintética. Por exemplo, um engenheiro interessado em criar dispositivos computacionais sintéticos em uma bactéria, ou um biotecnólogo interessado em produzir biocombustíveis ou um biólogo querendo montar uma bactéria a partir de simples elementos químicos. Claramente, todas estas áreas estão conectadas, mas criar uma definição que consiga embarcar todas as possibilidades não é trivial. Por isso, digo que este post é orgânico, que deve mudar à medida que o meu conhecimento sobre o assunto se aprofunda.
Uma característica que une todos os biológos sintéticos é a vontade de tornar o processo de engenharia de sistemas biológicos mais fácil e confiável. Dentro desse contexto, existem quatro diferentes níveis de atuação da biologia sintética:
(i) partes biológicas: sendo o DNA a linguagem de programação, as partes biológicas são uma sequência de dados (AGCTA…) que possuem funções determinadas. Por exemplo, uma sequência de DNA que faz a célula mudar a cor de verde para amarelo. Estas partes são descritas, catalogadas e respeitam determinado padrão físico de montagem (leia mais sobre os biobricks). Espera-se que com o tempo se possam descrever as características de inúmeras partes biológicas para serem utilizadas para a construção de dispositivos, sistemas,…. Essa é uma das funções da Secretária de Partes Biológicas Padrão do MIT.
(ii) dispositivos sintéticos: são compostos por partes biológicas capazes de processar sinais. Processam inputs em outputs. Para a construção de dispositivos robustos e eficientes são necessárias partes que funcionem de uma maneira previsível. Veja mais sobre dispositivos sintéticos.
(iii) sistemas sintéticos: são um conjunto dispositivos capazes de captar sinais, processar informações e realizar funções determinadas, como por exemplo, uma célula capaz de captar algum sinal do ambiente e decidir se irá realizar uma determinada função como combater uma célula tumoral, produzir determinado metabólito etc.
(iv) por útimo, existe a arquitetura sintética de populações em que, por ex, cada microrganismo possui um dispositivo diferente, sendo necessário que estes dispositivos trabalhem em conjunto para realizar determinada função. Trabalhar em conjunto, como uma população que precisa trabalhar com sincronismo, é o caso dos osciladores. Para isso, é necessário dominar mecanismos robustos de comunicação célula-célula.
A biologia sintética pode ser aplicada em praticamente todas áreas da biologia molecular, biotecnologia e engenharia genética. Porém existem algumas áreas que se destacam como sendo próprias da biologia sintética:
1. Construção de uma célula mínima: identificação das partes básicas para construção de uma célula.
2. Reconstrução de células: tendo como objetivo central a construção de formas de vida artificiais a partir de elementos químicos.
3. Construção de novos códigos genéticos.
5. Construção de células capazes de realizar funções diferentes daquelas encontradas na natureza, como a obtenção de novas rotas bioquímicas de produção de novos compostos. .
Essa última, talvez seja a que mais tenha impacto nas nossas vidas cotidianas a curto-prazo, através do desenvolvimento de remédios mais baratos e com a produção de combustíveis e químicos utilizando recursos renováveis.