Biosynteettisesti

Biosynteettisesti tarkoittaa tuotteen tai yhdisteen valmistamista biologisen synteesin avulla. Termi viittaa sekä luonnolliseen biosynteesiin että laboratoriossa tai teollisuudessa suunniteltuun biosynteesiin, jossa solut, entsyymit tai mikro-organismit katalysoivat halutun yhdisteen muodostumista.

Bioteknologian ja synteettisen biotekniikan aloilla biosynteesi toteutetaan muun muassa metabolisella muuntamisella, uusien reittien rakentamisella, heterologisten entsyymien ilmentämisellä sekä optimoiduilla fermentaatioprosesseilla. Tavoitteena on ohjata solujen metabolisia polkuja siten, että raaka-aineista syntyy haluttu yhdiste tehokkaasti ja toistettavasti.

Biosynteettisesti tuotettuja yhdisteitä hyödynnetään lääke- ja elintarviketeollisuudessa sekä biopohjaisissa polttoaineissa ja materiaaleissa. Esimerkkejä ovat rekombinanttisesti tuotettu insuliini, teollinen lysiinien tuotanto bakteerien avulla sekä artemisinin esiasteen artemisinic acid tuotanto hiivoissa. Lisäksi biosynteesi mahdollistaa isoprenoidien ja muiden aromaattisten yhdisteiden massatuotannon.

Edut ja haasteet: Biosynteettisesti tuotetut yhdisteet voivat tarjota ympäristöystävällisempiä ja kestävämpiä vaihtoehtoja sekä parempaa regio- ja stereo­selektiivisyyttä. Haasteita ovat monimutkaiset biokemialliset reitit, kyvykkyyden ja kustannusten skaalaus, geneettinen vakaus sekä sääntely- ja turvallisuusnäkökohdat.

Bioteknologian alalla biosynteesi on keskeinen osa sovelluksiaan, ja sen kehitys kytkeytyy yhä tiiviimmin synteettiseen biologiaan, järjestelmäsuunitteluun ja proteiini- sekä reitinsuunnitteluun.