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El heparosano es un polímero natural con propiedades químicas y biológicas únicas, muy prometedor para aplicaciones biomédicas. El peso molecular (PM) y el índice de polidispersión (IPD) son factores críticos que influyen en el rendimiento de los materiales a base de heparosano. Lograr un control preciso del proceso de síntesis para producir heparosano de forma consistente con bajo PM y bajo IPD puede ser un desafío, ya que requiere una regulación rigurosa de las condiciones de reacción, la actividad enzimática y las concentraciones de precursores.
Proponemos un enfoque novedoso que utiliza principios de biología sintética para controlar con precisión la biosíntesis de heparosano en bacterias. Nuestra estrategia consiste en diseñar un controlador biomolecular capaz de regular la expresión de genes implicados en la biosíntesis de heparosano. Este controlador se activa mediante biosensores que detectan precursores de heparosano, lo que permite un control preciso del proceso de polimerización. Mediante este enfoque, prevemos la implementación de este dispositivo sintético, demostrando el potencial para producir heparosano de bajo peso molecular y bajo índice de potencia molecular (PDI) en el probiótico E. coli Nissle 1917 como una biofábrica biosegura.
Este estudio representa un avance significativo en el campo de la producción de heparosanos, ofreciendo nuevas oportunidades para el desarrollo y la fabricación de biomateriales con propiedades personalizadas para diversas aplicaciones biomédicas.