El genoma de la microalga verde productora de combustible Botryococcus braunii ha sido secuenciado por un equipo de investigadores dirigido por un grupo de Texas A&M AgriLife Research.
El informe, en Anuncios del genoma , viene después de casi siete años de investigación, según el Dr. Tim Devarenne, bioquímico de AgriLife Research e investigador principal en College Station. Además de secuenciar el genoma, surgieron otros datos genéticos que finalmente podrían ayudar a su equipo y a otros que estudian este verdemicroalga más investigación hacia la producción de algas y plantas como fuente de combustible renovable.
"Esta alga forma colonias, lo que significa que muchas células individuales crecen para formar una colonia. Estas células producen muchos hidrocarburos y luego los exportan a una matriz extracelular para su almacenamiento", dijo Devarenne. "Y estos hidrocarburos puedenconvertirse en combustibles: gasolina, queroseno y diesel, por ejemplo, de la misma manera que uno convierte el petróleo en estos combustibles ".
Devarenne señaló estudios anteriores que muestran que los hidrocarburos de B. braunii durante mucho tiempo se han asociado con depósitos de petróleo, lo que indica que a lo largo del tiempo geológico la alga ha coincidido y contribuido a la formación de depósitos de petróleo.
"Esencialmente, si tuviéramos que usar los aceites de hidrocarburos de esta alga para ser una fuente de combustible renovable, no habría necesidad de cambiar ningún tipo de infraestructura para producir el combustible. Podría incorporarse directamente al sistema de procesamiento de petróleo existentey obtener los mismos combustibles ", dijo.
Devarenne dijo que su laboratorio quiere entender no tanto cómo producir combustible, sino más bien cómo la alga produce estos hidrocarburos, qué genes y enzimas están involucrados y cómo funcionan.
"Una vez que comprendamos eso, tal vez podamos manipular el alga para producir más petróleo o tipos específicos de petróleo o tal vez podamos transferir esos genes a otros organismos fotosintéticos para que produzcan el aceite en lugar del alga", dijo Devarenne, cuyoEn 2016, el laboratorio anunció el descubrimiento de la enzima utilizada por las algas para producir hidrocarburos.
Es por eso que la secuenciación del genoma fue importante, dijo, porque ayudará a identificar todos los genes y enzimas en el genoma necesarios para la producción de hidrocarburos y el control de esta producción.
Y no es fácil. Secuenciar el genoma significa aislar todo el ADN del núcleo de la célula, secuenciarlo en pequeños fragmentos y luego volver a armarlo en un genoma completo. Piense en un rompecabezas de 166 millones de piezas,dado que el tamaño de la B. braunii el genoma se estima en alrededor de 166 millones de bases, dijo.
Devarenne dijo eso porque solo porciones de la B. braunii el genoma en este informe está "explicado", por así decirlo, se considera un borrador del genoma o el primer intento de ensamblar todas las piezas.
"No es perfecto, pero sigue siendo muy útil y valioso para los otros investigadores que están estudiando esta alga", dijo. Su propio laboratorio planea hacer un análisis más profundo y compararlo con otras algas y plantas terrestres conocidasgenomas para ver lo que es único y similar.
Junto con la secuencia, el estudio de Devarenne encontró que hay alrededor de 18,500 genes en el B. braunii genoma y hay porciones de genes llamadas regiones no traducidas que son muy largas. Estas regiones no se forman en proteínas, sino que se usan con fines reguladores.
"Pueden tener varios miles de pares de bases de largo, mientras que en la mayoría de los organismos esas regiones pueden tener solo unos cientos de pares de bases de largo", dijo sobre las regiones no traducidas. "Todavía no sabemos de qué se trata".
dijo el B. braunii el genoma ha sido muy difícil de ensamblar debido a la gran cantidad de secuencias repetitivas que contiene.
"Ensamblar el genoma no es un proceso trivial en absoluto", explicó Devarenne. "Enviamos ADN para ser secuenciado por el Instituto del Genoma Conjunto, que es parte del Departamento de Energía de EE. UU., Y lo secuencian en lotes muy pequeñosfragmentos. Estos fragmentos de ADN pueden tener entre 150 y 300 pares de bases de largo. Así que imagínense si tenemos 166 millones de bases en nuestro genoma, y nos lo devuelven en pequeños fragmentos que deben ensamblarse nuevamente para llegar a 166millones de bases. Utilizamos el Centro de Supercomputadoras de Texas A&M para ayudar ".
A medida que se llenan más vacíos, dijo, surgirá un genoma más completo, y eso ayudará a los investigadores a profundizar en los procesos bioquímicos en esta alga. Esa información los ayudará a comprender cómo y por qué el organismo produce hidrocarburos en muygrandes cantidades, cómo se regula ese proceso y cuáles son las vías biosintéticas particulares que se utilizan para fabricar los hidrocarburos.
"Al igual que el genoma humano se ha secuenciado pero no se comprende completamente, todavía queda mucho por estudiar. Realmente es un proceso interminable", dijo Devarenne.
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Materiales proporcionado por Comunicaciones de Texas A&M AgriLife . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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