Hoewel het voor veel mensen in de VS een zware winter is geweest, de zomer komt eraan. En dat betekent barbecues in de achtertuin, plezier op het strand en, natuurlijk, smeren op zonnebrandcrème. Maar één bepaald milieuvriendelijk ingrediënt voor zonnebrandcrème was moeilijk te verkrijgen:dat ingrediënt, sinorine, kon alleen uit de natuur worden geoogst. Wetenschappers rapporteren nu in ACS synthetische biologie de laboratoriumproductie van die verbinding.

Zonnebrandcrème is essentieel om de huid te beschermen tegen kankerverwekkende UV-straling. Echter, sommige synthetische zonnebrandmiddelen kunnen zich ophopen in aquatische omgevingen en mogelijk schade veroorzaken door als hormoonontregelaars te werken. Een alternatief voor deze ingrediënten is de biologisch afbreekbare zonnebrandverbinding shinorine, een UV-absorberende stof die van nature wordt geproduceerd door cyanobacteriën en zeealgen. De shinorine die momenteel in in de handel verkrijgbare zonnebrandmiddelen wordt aangetroffen, is afkomstig van rode algen die uit de zee zijn verzameld, maar de opbrengst kan per seizoen en geografisch variëren, aanbod beperken. Dus, Yousong Ding en collega's probeerden een betrouwbaardere bron van shinorine te ontwikkelen door de productie uit het wild en naar het laboratorium te brengen.

Het team selecteerde een soort zoetwatercyanobacteriën, Synechocystis , als gastheercel voor shinorine-expressie omdat het snel groeit, en het is gemakkelijk voor wetenschappers om zijn genen te veranderen. Volgende, ze ontgonnen het cluster van genen die verantwoordelijk zijn voor de synthese van shinorine van een inheemse producent, de draadvormige cyanobacterie Fischerella . De onderzoekers hebben deze genen vervolgens ingebracht in Synethcocystis . Aanvankelijk, de productie was somber, drie keer lager dan Fischerella productie. Maar het toevoegen van extra promotors aan het gencluster verhoogde de productie met een factor tien. Eindelijk, het team stelde controlecellen en degenen die shinorine tot expressie brengen, bloot aan UV-straling. Er werden geen groeiverschillen waargenomen met UV-A-licht. Maar controlecellen ondervonden een duidelijke afname van de populatie door blootstelling aan UV-B. De onderzoekers zeggen dat in de andere cellen, shinorine werkte als zonnebrandcrème tegen UV-B-licht, waardoor de cellen beter konden leven en groeien.