Использование таких биологических систем, как бактерии, однажды может позволить массово производить разлагаемый пластик с помощью углерода из атмосферы. Однако пока чрезвычайно сложно получить такой пластик в промышленных масштабах. Японские ученые с помощью генной инженерии вывели штамм цианобактерий, дающих в три раза больше биополимера полигидроксибутирата (ПГБ), чем обычно.

Вид цианобактерий под названием Synechocystis производят ПГБ, когда обнаруживается недостача таких нутриентов, как азот. Подобная метаболическая адаптация позволяет бактериям выживать при нехватке ресурсов. Тем не менее, количество производимого ПГБ недостаточно для промышленного использования.

Поэтому были выведены бактерии, у которых выше нормы экспрессия белка Rre37, вовлеченного в метаболизм сахара при нехватке азота. Генетические и метаболические анализы показали, что Rre37 содействует превращению гликогена (запасного углевода) в ПГБ. Эта же группа под руководством Такаси Осанаи ранее определила, что другой белок под названием SigE также играет значительную роль в производстве биопластика в условиях нехватки азота.

Выведенный учеными штамм бактерии демонстрирует повышенную экспрессию обоих белков. Анализ показал, что эти белки активируют различные пары генов, принимающих участие в биосинтезе ПГБ. Также оказалось, что концентрация биопластика, производимого бактериями, у которых усилена экспрессия обоих белков, выше, чем у тех, где следствием изменений является повышенная экспрессия только одного белка.