Bacterias antárticas para producir enzimas más eficientes
Las enzimas son proteínas que realizan reacciones químicas y se utilizan en muchos procesos industriales, desde la fabricación de alimentos hasta la producción de medicamentos. Sin embargo, muchas de las enzimas comerciales actúan a temperaturas elevadas, lo que implica un gasto energético que se traduce en mayores costos de producción. Encontrar enzimas que funcionen a bajas temperaturas es un desafío interesante, ya que puede mejorar este proceso.
Para enfrentar este reto, el grupo de investigación utilizó como aproximación la "metagenómica funcional", una disciplina que se basa en obtener ADN de una comunidad de microorganismos de interés, el ADN metagenómico, que luego se introduce en una bacteria hospedera de laboratorio. Una vez realizado este proceso, se buscan las bacterias que hayan adquirido una nueva característica como resultado de la información contenida en el ADN introducido.
Con este abordaje se pueden identificar enzimas nuevas con propiedades especiales como las que mencionamos anteriormente, enzimas que funcionen a bajas temperaturas. Sin embargo, existe un problema común y es que la bacteria hospedera no siempre es capaz de reconocer la información del ADN metagenómico y expresar las proteínas, o puede que las proteínas generadas no sean funcionales.
En este estudio, las investigadoras/es del Departamento de Bioquímica y Genómica Microbianas evaluaron dos bacterias Pseudomonas de la Antártida como posibles hospederos alternativos para aproximaciones de metagenómica funcional. Estas Pseudomonas, acostumbradas a vivir a bajas y muy bajas temperaturas, demostraron ser útiles para expresar genes de otros organismos y producir proteínas. Usando herramientas de biología sintética, lograron probar con éxito varios de los requisitos que debe cumplir un hospedero alternativo.
Esta investigación abre nuevas posibilidades para identificar y utilizar enzimas psicrófilas (que funcionan a bajas temperaturas) en industrias como la farmacéutica, la alimentaria y la ambiental. También destaca la importancia de explorar la biodiversidad en ambientes extremos como la Antártida para aprovechar su potencial en tecnologías innovadoras y sostenibles.
Debajo encontráran un mini cómic creado por el colectivo “Comicbacterias” para divulgar esta investigación en formato digital (pdf.).
Enlace al artículo publicado en la revista ACS Synthetic Biology: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssynbio.2c0054