Dengan ditemukannya cara baru ini diharapkan dapat menggantikan jalur metabolisme alami yang biasanya kita kenal sebagai glikolisis dimana merupakan serangkaian reaksi kimia yang digunakan oleh hampir semua organisme untuk mengubah gula menjadi prekursor molekul yang dibutuhkan sel. Glikolisis mengubah empat dari enam atom karbon yang ditemukan di glukosa menjadi molekul dua-karbon yang dikenal sebagai asetil-CoA, prekursor untuk biofuel seperti etanol dan butanol, serta asam lemak, asam amino dan obat-obatan. Namun, dua karbon glukosa yang tersisa hilang sebagai karbondioksida.
Glikolisis saat ini digunakan dalam biorefinies untuk mengkonversi gula yang berasal dari biomassa tanaman menjadi biofuel, namun kehilangan dua atom karbon dianggap sebagai kesenjangan utama dalam efisiensi proses. Sintesis cara glikolitik pada tim peneliti UCLA ini telah mengkonversi semua enam atom karbon glukosa menjadi tiga molekul asetil-CoA tanpa kehilangan karbondioksida.
Peneliti utama dalam penelitian ini adalah James Liao, Ralph M. Parsons selaku Profesor Teknik Kimia dan Ketua Departemen Teknik Kimia dan Biomolekuler di UCLA serta didampingi oleh Igor Bogorad seorang mahasiswa pascasarjana di laboratorium Liao.
Jalur sintetik ini menggunakan enzim yang ditemukan pada beberapa jalur yang berbeda di alam. Tim pertama menguji dan mengonfirmasi bahwa cara baru ini bekerja in vitro. Kemudian mereka melakukan rekayasa genetika bakteri E. Coli untuk menggunakan jalur sintesis dan menunjukkan konservasi karbon lengkap. Dengan hasil molekul asetil-CoA dapat digunakan untuk menghasilkan bahan kimia yang diinginkan dengan efisiensi karbon yang lebih tinggi. Para peneliti menjuluki cara baru ini sebagai glikolisis hibrida non-oksidatif atau NOG.
Bogorad mengatakan bahwa ini adalah siklus fundamental yang baru dengan mengalihkan jalur metabolisme sehingga dapat ditemukan cara untuk meningkatkan produksi asetil-CoA. Dengan ini, dibandingkan kehilangan atom karbon menjadi CO2, kini mereka dapat menghemat dan meningkatkan hasil yang lebih banyak.
Para peneliti juga mencatat bahwa cara sintetik baru ini dapat digunakan pada berbagai jenis gula yang dalam setiap kasus memiliki perbedaan jumlah atom karbon per molekul dan tidak ada karbon yang sia-sia.
Bogorad juga menambahkan bahwa untuk biorefining ini peningkatan 50 persen hasil panen akan menjadi peningkatan yang cukup besar. NOG dapat menjadi dasar yang bagus untuk mengubah gula menjadi asetil-CoA. NOG dapat diaplikasikan secara luas jangkauannya dan akan membuka banyak kemungkinan baru karena cara ini dapat menghemat karbon.
Peneliti juga menyarankan jalur baru ini dapat digunakan dalam produksi biofuel menggunakan mikroba fotosintetik.
Sumber : sciencedaily.com
