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CIENCIA Y TECNOLOGíA

9 de septiembre de 2023

Estudian bacterias del sedimento marino para aplicaciones en procesos biotecnológicos e industriales

Por: Carlos Rodriguez

Especialistas del CONICET analizaron la información genética de distintos microorganismos de las costas de Tierra del Fuego, para evaluar su capacidad de producir ceras y aceites.

Científicos y científicas del CONICET y del Instituto Antártico Argentino publicaron recientemente un trabajo en la revista PLOS ONE, en el que describen la abundancia y el estudio de diversas bacterias que crecen en sedimentos marinos de ambientes fríos, que podrían utilizarse en la producción de triglicéridos (aceites) y ceras con distintas aplicaciones  biotecnológicas e industriales.

“La capacidad de ciertas bacterias para acumular triglicéridos y ésteres de ceras como reserva de carbono y energía se conoce desde hace varios años. Hay un mismo tipo de proteínas, que son el foco de estudio de este trabajo científico, que son capaces de producir triglicéridos o ceras dependiendo de la disponibilidad de precursores químicos que haya en la célula del microorganismo en ese momento. Estas proteínas han sido bastante estudiadas en un grupo específico de bacterias que se pueden cultivar y analizar en el laboratorio. Sin embargo, la pregunta que nos hicimos para este trabajo fue si los genes que codifican para estas proteínas están ampliamente distribuidos en ambientes naturales, como los sedimentos marinos”, explica Héctor Alvarez, investigador del CONICET del Instituto de Biociencias de la Patagonia (INBIOP, CONICET- UNPSJB) y uno de los autores del trabajo.

Para desarrollar la investigación, los científicos y científicas analizaron en conjunto la información genética de las comunidades de microorganismos de los sedimentos marinos de la región Antártica y Sub-Antártica de las costas de Tierra del Fuego, o sus metagenomas. De esta manera, determinaron cuán ampliamente están distribuidos estos genes que confieren a las bacterias la capacidad de producir ceras y/o triglicéridos en su interior.

Como resultado, los autores del trabajo encontraron que estos genes son muy abundantes en estos ambientes, y se encuentran no solamente en los géneros bacterianos que ya se conocían hasta el momento, sino también en otros tipos de bacterias que eran desconocidas en relación a esta propiedad. Por lo tanto, la investigación permitió descubrir una diversidad de géneros bacterianos que podrían servir de fuente para la producción de nuevas moléculas de interés biotecnológico.

“Esto tiene importancia desde dos puntos de vista: por un lado, nos permite conocer mejor la distribución ecológica de este tipo de genes y el repertorio de genes/proteínas/ microorganismos, en los ambientes marinos costeros del sur de nuestro país. Esto tiene una lógica y es que para poder proteger nuestros ecosistemas naturales, tenemos primero que conocerlos lo mejor posible y generar un buen entendimiento de cómo funcionan las interacciones ecológicas y cuál podría ser el rol de estos compuestos en el ambiente. Por otro lado, este trabajo también tiene interés desde el punto de vista de las aplicaciones biotecnológicas potenciales basadas en la caracterización de nuevos genes/proteínas que podrían utilizarse para producir triglicéridos y/o ceras de estructuras químicas novedosas y con espectros de aplicaciones más amplias que las actualmente conocidas. Este estudio confirma que los ambientes naturales son una fuente de recursos para el desarrollo de nuevas tecnologías amigables con el ambiente”, añade Alvarez.

De la investigación, también participaron Natalia Sandoval, Mariana Lanfranconi, del INBIOP; Mariana Lozada, del Instituto de Biología de Organismos Marinos (IBIOMAR, CONICET); Hebe Dionisi, del Centro para el Estudio de Sistemas Marinos (CESIMAR, CONICET); Virginia Galván, Federico Pascutti, Ana Arabolaza y Hugo Gramajo, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET- UNR), y Walter Mac Cormack, del Instituto Antártico Argentino (IAA) y del Instituto de Nanobiotecnología (NANOBIOTEC, CONICET-UBA).

Este trabajo, que sirvió de espacio de formación para tres becarias/os doctorales, continúa en el marco de un proyecto financiado por la convocatoria “Pampa Azul” que se encuentra actualmente en curso.

 

Referencia bibliográfica 

Galván, V., Pascutti, F., Sandoval, N. E., Lanfranconi, M. P., Lozada, M., Arabolaza, A. L., … & Dionisi, H. M. (2023). High wax ester and triacylglycerol biosynthesis potential in coastal sediments of Antarctic and Subantarctic environments. Plos one, 18(7), e0288509. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0288509

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