Innovador proyecto en biotecnología sustentable transformará dióxido de carbono e hidrógeno verde en compuestos químicos de alto valor

El académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Felipe Scott se adjudicó recientemente un Fondecyt Regular 2025 por su proyecto titulado “Increasing isopropanol and (R)-1,3-butanediol yields and titers from H2, CO2, and O2 via pathways orthogonalization and the coupling of enzyme/pathways properties to cell growth as a selection proxy”. La iniciativa propone desarrollar nuevas estrategias para redirigir el metabolismo de bacterias y lograr la producción eficiente de compuestos químicos desde fuentes renovables como el hidrógeno verde y el dióxido de carbono.

El proyecto se basa en aplicar conceptos de vanguardia en ingeniería metabólica -que busca mejorar las propiedades celulares al modificar o reprogramar las vías metabólicas de un organismo para modificar la expresión de genes específicos- como la ortogonalización de vías metabólicas y la división del trabajo celular, a través de simulaciones computacionales. Posteriormente, estas rutas serán implementadas en bacterias mediante técnicas de selección que acoplan las reacciones metabólicas al crecimiento celular, usando enzimas que no existen en la naturaleza. Como caso de estudio, se utilizará la bacteria Azohydromonas lata, capaz de convertir hidrógeno y dióxido de carbono en un intermediario clave (llamado 3-hidroxibutirato), que luego será transformado en productos finales por cepas de Escherichia coli genéticamente modificadas.

“El proyecto apunta a una alternativa sostenible frente a los procesos petroquímicos tradicionales. A través de la conversión biológica del dióxido de carbono en compuestos de valor industrial, no solo se disminuye la huella de carbono, sino que también se abre una nueva vía para aprovechar el carbono atmosférico”, señala Scott. Esta propuesta tiene un impacto directo en la descarbonización de la industria química, la promoción de procesos alineados con la bioeconomía circular y la optimización de la captura y uso de carbono.

La investigación es parte de un trabajo colaborativo con especialistas nacionales e internacionales. Participan el profesor Raúl Conejeros (PUCV) en modelado metabólico, el profesor Alberto Vergara (UANDES) en fermentaciones autotróficas y un equipo dedicado a la caracterización experimental y la ingeniería genética de cepas, además de colaboradores en España, Francia y Estados Unidos.

Actualmente, Felipe Scott también participa en otras investigaciones, como el proyecto Anillo ATE 220045 sobre bioproducción a partir de dióxido de carbono e hidrógeno, la remoción de contaminantes atmosféricos mediante biofiltros y nuevas aplicaciones de ingeniería metabólica para bioprocesos industriales.