Tanto como la levadura sirve en las panaderías como ayudante unicelular, la bacteria Escherischia coli es una necesidad en todos los laboratorios de biotecnología. Un equipo dirigido por la Prof. Dra. Barbara Di Ventura, profesora de investigación de señalización biológica en la Universidad de Friburgo, ha desarrollado una nueva herramienta llamada optogenética que simplifica un método estándar en biotecnología:En lugar de alimentar a las bacterias con azúcar como se hace comúnmente, los investigadores ahora simplemente pueden arrojar luz sobre ellas. Di Ventura, el profesor Dr. Mustafa Hani Khammash de ETH Zurich / Suiza y sus equipos, los primeros autores destacados Edoardo Romano y el Dr. ArminBaumschlager, publicó sus resultados en Biología química de la naturaleza .
"Hemos llamado al nuevo sistema BLADE - dímeros AraC inducibles por luz azul en Escherichia coli", explica Romano. Los científicos controlan la expresión de un gen deseado en la bacteria E. coli utilizando el promotor PBAD, que es parte de la red genética que regula el metabolismo del azúcar arabinosa en las bacterias. Esto les permite producir proteínas de forma selectiva y estudiar los procesos de señalización en las bacterias. "Esta nueva construcción guiada por luz puede reemplazar elamplio sistema de expresión génica de arabinosa, que facilita la adopción de optogenética entre los microbiólogos ", explica Di Ventura, que es miembro de Clusters of Excellence CIBSS - Centro de Estudios Integrativos de Señalización Biológica y BIOSS - Centro de Estudios de Señalización Biológica.
La optogenética usa proteínas que responden a la luz para regular las funciones celulares. "BLADE está diseñado para su uso en biología sintética, microbiología y biotecnología. Demostramos que nuestra herramienta se puede usar de manera específica, que es rápida y reversible".comenta Di Ventura. Para demostrar con qué precisión responde BLADE a la luz, Di Ventura y su equipo hicieron bacteriografías: imágenes creadas a partir de cultivos bacterianos. BLADE consiste en una proteína sensible a la luz y un factor de transcripción: una proteína que se une a una secuencia específica delEl ADN se encuentra en la llamada región promotora de un gen y controla si el gen correspondiente es leído por la maquinaria celular. Los investigadores controlaron con BLADE la expresión del gen que codifica una proteína fluorescente para crear las bacteriografías.
Los científicos de Friburgo iluminaron el césped bacteriano a través de una fotomáscara pegada a la tapa de las placas de Petri. Las bacterias emitieron fluorescencia en el punto en el que se iluminaron, porque BLADE se activó: las imágenes se crearon bajo un microscopio de fluorescencia. En otro experimento,los investigadores usaron BLADE para regular los genes que producían E. coli células más largas, más gruesas y con forma de bastón. Incluso fue posible revertir los cambios: las células volvieron a su forma original después de cuatro horas sin luz. De esta manera, el sistema se puede utilizar para estudiar muchos otros genes, inclusogenes que no son de E. coli .
Di Ventura tiene una de las cátedras principales en BIOSS - Centro de Estudios de Señalización Biológica y coordina el Área de Investigación C: Reconstrucción y Biotecnología. En el Clúster de Excelencia CIBSS - Centro de Estudios de Señalización Biológica Integrativa, Di Ventura participaen el desarrollo de las llamadas tecnologías de control de función, como las herramientas optogenéticas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Friburgo . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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