Un nuevo método facilita la búsqueda de enzimas útiles
Las enzimas son proteínas que se encuentran dentro de las células y que se utilizan en el ámbito comercial para controlar y acelerar las reacciones con el fin de obtener de forma rápida y precisa los productos finales deseados. Desde en el ámbito de los productos farmacéuticos y biocombustibles hasta los alimentos y bebidas y los bienes de consumo, las enzimas son valiosas porque hacen que los procesos industriales sean económicos, menos tóxicos y más sostenibles.
Búsqueda de enzimas naturales útiles para la industria
Cada vez se descubren más enzimas, pero encontrarlas no es fácil. Descubrir una nueva enzima en el entorno natural requiere primero identificar un lugar en el que puedan vivir los microorganismos que necesitan dicha enzima. Un equipo de investigación que cuenta con el apoyo parcial de los proyectos METAFLUIDICS y PicoCB, financiados con fondos europeos, ha desarrollado una nueva técnica para abrir las células que podría ayudar en esta tarea. Los resultados se publicaron en la revista «ACS Synthetic Biology». El método deja intactas varias células, lo que permite recuperarlas y examinarlas más a fondo y supone un paso importante en la búsqueda de enzimas beneficiosas. Las enzimas participan en cada paso de la replicación del ADN. Tal y como explica el autor del estudio, el doctor Rahmi Lale, biólogo sintético de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología, socia del proyecto METAFLUIDICS, en una noticia publicada en el sitio web «Phys.org»: «Es fácil recoger ADN, es fácil clonarlo y es fácil introducirlo en estos microorganismos. Pero de repente, tienes cientos de millones de células diferentes. Cada una de ellas porta algo único, pero no sabes cuáles llevan cosas que te interesan».
Del cribado al control de perforaciones
Los investigadores utilizaron la microfluídica —la ciencia de manipular y controlar cantidades muy pequeñas de fluidos— para examinar los microbios diez mil veces más rápido que con las técnicas anteriores. Los microorganismos están confinados en nanogotas de agua que descansan en un fluido portador a base de aceite. Sin embargo, hay que abrir las células para someterlas a pruebas porque la mayoría de las enzimas potencialmente útiles se fabrican dentro de esos microorganismos. El sistema perfora de forma intencionada la membrana de una célula, de modo que el contenido interior se derrama en su entorno. Después, se puede comprobar la existencia de cualquier tipo de enzima que los investigadores estén buscando. «Tenemos un sustrato que espera a que la enzima venga a interactuar con él», indica Lale. Una coincidencia positiva provocará una reacción. Gracias al nuevo sistema, el equipo puede dejar a propósito algunas células intactas para poder recuperarlas después. «Como podemos controlar cuántas perforaciones realizamos, también podemos controlar cuántas células mueren. De esa forma, no matamos a todas, y eso es importante». Lale explica esto con mayor detalle: «Si en una nanogota en particular ocurre algo interesante, entonces podemos recuperarla. Gracias a que las células crecen tan rápido, podemos tomar la nanogota, ponerla en un medio de crecimiento y al día siguiente volver a tener mil millones de células. Por lo tanto, la recuperación del ADN se convierte en una tarea realmente sencilla». Los investigadores colaboran ahora con la entidad coordinadora del proyecto PicoCB, la Universidad de Cambridge (el Reino Unido), para utilizar el sistema en la búsqueda de muestras de ADN ambiental procedentes de diversos lugares. Esto podría dar lugar a enzimas fascinantes. METAFLUIDICS (Advanced toolbox for rapid and cost-effective functional metagenomic screening - microbiology meets microfluidics.) finalizó en noviembre de 2020. PicoCB (Exploring the Chemical Biology of Sequence Space via Picoliter Droplets) concluirá en septiembre de 2022. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto METAFLUIDICS Proyecto PicoCB
Palabras clave
METAFLUIDICS, PicoCB, enzima, proceso industrial, célula, microfluídica, microbio, nanogota
