Les composés organiques naturels qui contiennent du fluor sont rares car les organismes vivants, à quelques exceptions près, n'en produisent pas. Des scientifiques américains ont maintenant génétiquement modifié un hôte microbien pour le métabolisme des organofluorés, lui permettant de produire un intermédiaire fluoré appelé dicétide. Comme indiqué dans le journal Angewandte Chemie , le dicétide pourrait alors être utilisé comme monomère pour la production in vivo de bioplastiques fluorés.

Contrairement à la nature, les chimistes utilisent souvent du fluor. Revêtements téflon pour poêles et vestes Gore-Tex hydrofuges, tous deux à base de polytétrafluoroéthylène, vient immédiatement à l'esprit. Le fluor est également présent dans de nombreux produits agrochimiques, et environ 20-30% des produits pharmaceutiques modernes, allant des médicaments antipaludiques et cytostatiques aux anesthésiques par inhalation, substituts sanguins, et des agents de ventilation liquides. Les molécules organofluorées sont également utilisées dans les cristaux liquides pour les écrans, ainsi que des réfrigérants et des propulseurs respectueux de la couche d'ozone.

Étant donné le potentiel des systèmes vivants à produire des composés chimiques très complexes, chercheurs travaillant avec Michelle C.Y. Chang à l'Université de Californie, Berkeley (États-Unis), visait à manipuler la machinerie biosynthétique dans les cellules pour utiliser de simples blocs de construction fluorés pour fabriquer de nouvelles molécules cibles organofluorées.

Pour y parvenir, ils ont introduit des gènes qui codent pour trois enzymes particulièrement efficaces d'une variété d'autres micro-organismes dans la bactérie, Escherichia coli, pour construire la voie de biosynthèse des dicétides. Ces enzymes sont capables d'utiliser des dérivés fluorés de leurs substrats normaux. En outre, il était également nécessaire d'introduire un gène pour une protéine de transport qui transporte le fluoromalonate - en tant que matériau de départ contenant du fluor - dans la cellule. Les enzymes ont permis aux cellules d'utiliser la voie de biosynthèse pour fabriquer la fluoromalonyl coenzyme A et la convertir en dicétide 2-fluoro-(R)-3-hydroxybutyrate avec un rendement élevé.

Les chercheurs ont introduit un autre gène pour une enzyme utilisée par de nombreuses bactéries pour fabriquer des polyhydroxyalcanoates (PHA), qui sont des polyesters utilisés pour stocker du carbone et de l'énergie. Les PHA biodégradables sont utilisés dans la production de bioplastiques pour des applications telles que l'emballage alimentaire et les implants médicaux. Le nouveau, les micro-organismes génétiquement modifiés ont incorporé les dicétides fluorés dans les PHA qu'ils ont produits, générer des polymères contenant 5 à 15 % de monomères fluorés. Les bioplastiques fluorés étaient moins cassants que les PHA sans fluor. L'incorporation contrôlée de monomères fluorés pourrait permettre une variation ciblée des propriétés des bioplastiques.

Les chercheurs espèrent également utiliser le composant clé fluoromalonyl coenzyme A pour produire un large spectre de petites molécules fluorées dans des cellules vivantes pour des applications pharmaceutiques.