Los investigadores han logrado un gran avance en el desarrollo de herramientas de edición de genes para mejorar nuestra comprensión de uno de los microbios oceánicos más importantes del planeta.
El proyecto internacional, codirigido por científicos de la Universidad de East Anglia UEA en el Reino Unido, desbloquea el potencial del mayor recurso genético sin explotar para el desarrollo de productos naturales como novedosos antibacterianos, antivirales, antiparasitarios ycompuestos antifúngicos
Los microbios oceánicos regulan los ciclos mundiales de carbono y nutrientes esenciales como el nitrógeno y el fósforo. A pesar de su importancia, los fondos del gobierno y la industria todavía se utilizan en gran medida para la investigación y el desarrollo con organismos no marinos. Esto se debe en parte a la falta de conciencia dela importancia de los microbios marinos, la comprensión limitada sobre su biología, así como las dificultades para acceder y explotarlos de manera sostenible.
Abordar esto requiere herramientas de manipulación genética que no han estado disponibles para muchos grupos diferentes de microbios marinos ecológica y biotecnológicamente importantes, como los protistas, que comparten una organización subcelular similar a las plantas y los animales.
A diferencia de las plantas y los animales, son unicelulares y de notable diversidad. Algunos representan los orígenes de formas de vida complejas en la tierra, otros, como los protistas fotosintéticos, llamados fitoplancton, contribuyen casi tanto a la fijación global anual de carbono como las plantas terrestres.
Publicado en la revista Métodos de la naturaleza , este nuevo estudio tiene como objetivo mejorar la comprensión de la biología básica y la evolución de los protistas marinos, con resultados potencialmente valiosos para estudios evolutivos, nanotecnología, biotecnología, medicina y farmacología.
El proyecto de colaboración de tres años, apoyado principalmente por la Fundación Gordon y Betty Moore, involucró a 53 laboratorios internacionales que comprenden más de 100 investigadores. Ha resultado en el desarrollo de nuevos sistemas de modelos genéticos, resumidos en una 'Hoja de ruta de transformación' sintética.Esto describe los métodos de entrega de ADN, las construcciones de expresión génica y los enfoques de edición del genoma, y está disponible como un recurso para la comunidad de investigación en general.
El autor principal del Reino Unido, Thomas Mock, profesor de microbiología marina en la Facultad de Ciencias Ambientales de la UEA, dijo que el estudio se basa en décadas de investigación que han contribuido a una imagen cada vez más coherente del ecosistema oceánico.
"Los océanos albergan la diversidad microbiana más significativa en la Tierra en términos de mantenimiento de la habitabilidad", dijo el profesor Mock. "Estos organismos y cómo funcionan sus genes son, por lo tanto, increíblemente importantes de entender debido a su papel vital en la salud del planeta".También representan cómo ha evolucionado la vida en los últimos 1.500 millones de años. Son tan viejos que no ha sido posible comprender completamente su biología celular y su biodiversidad funcional.
"Nuestros avances informados sobre la manipulación genética permitirán a la comunidad investigadora diseccionar los mecanismos celulares de una gama de protistas importantes, que colectivamente proporcionarán información sobre su reproducción, metabolismo y señalización".
"Estas ideas mejorarán nuestra comprensión sobre su papel en los océanos, y son invaluables para aplicaciones biotecnológicas como la construcción de fábricas para biocombustibles o la producción de compuestos bioactivos"
El estudio incluyó el intento de introducir ADN extraño en los genomas del huésped de 39 especies protistas, para comprender sus funciones genéticas y cómo se adaptan a los cambios. De estos, más del 50% fueron manipulados genéticamente con éxito, lo que ahora permitirá a los investigadorespara llevar a cabo estudios funcionales de miles de nuevos genes transportados en sus genomas.
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Materiales proporcionado por Universidad de East Anglia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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