En la sociedad moderna, la generación de energía depende en gran medida de los combustibles fósiles, que, sin embargo, conducen a la contaminación ambiental y al agotamiento de los recursos no renovables. Los organismos fotosintéticos como las plantas y las algas verdes pueden transformar el dióxido de carbono atmosférico en moléculas de almacenamiento de carbono, especialmenteaceites como los triacilgliceroles TAG, que se pueden usar como biocombustibles. En este contexto, las microalgas proporcionan ventajas de alto contenido de aceite y crecimiento en ambientes extremos, incluyendo alta salinidad, temperatura o pH.
Nannochloropsis es un género de microalgas que puede acumular TAG hasta el 50% del peso seco; sin embargo, los mecanismos subyacentes a su rasgo oleaginoso son en gran medida desconocidos.
Los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio dirigidos por el profesor Hiroyuki Ohta han abordado este problema investigando el metabolismo de los lípidos en Nannochloropsis oceanica. Los TAG se sintetizan en la vía extraplastídica Kennedy mediante la adición secuencial de tres restos de acilo graso a la columna vertebral de glicerol. Entre las enzimas participantes., los científicos se centraron en cuatro aciltransferasas de ácido lisofosfatídico LPAT 1-4 responsables de la adición de ácidos grasos en la posición 2.
Descubrieron que filogenéticamente, LPAT1 y LPAT2 pertenecen a diferentes subfamilias, mientras que LPAT3 y LPAT4 tienen una estrecha relación evolutiva. En consecuencia, estas enzimas parecían tener actividades funcionales distintas, como se revela al usar cepas mutantes de N. oceanica que carecen de una o dosde los cuatro LPAT. Por lo tanto, se descubrió que LPAT1 participa principalmente en la síntesis de lípidos de membrana, mientras que LPAT4 era responsable de la biosíntesis de TAG, y LPAT2 y LPAT3 contribuyeron a ambos procesos.
Las LPAT se marcaron con etiquetas fluorescentes y se examinó su ubicación intracelular mediante microscopía confocal. Mientras que LPAT1 y LPAT2 mostraron un patrón de localización ER típico, LPAT3 y LPAT4 se observaron específicamente en el perímetro de las gotas de lípidos LD, lo que probablemente se debió ala presencia de dominios hidrófobos largos 30-40 residuos en sus estructuras que permiten el anclaje a la superficie de LD.
Con base en sus resultados, los científicos sugieren que para la formación de LD, LPAT2 está involucrado principalmente en la síntesis inicial de TAG en el ER, y LPAT3 y LPAT4 se localizan en la superficie de LD en la periferia y contribuyen a un mayor crecimiento de LD.
Por lo tanto, el estudio del profesor Ohta y sus colegas proporciona evidencia directa de que el rasgo oleaginoso de Nannochloropsis está respaldado por LPAT en el perímetro de LD.
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Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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