2012 Sistema d'insercions genètiques
Investigadors de l'àrea de microbiologia de la UIB han desenvolupat i patentat un sistema d'intercanvi genètic per minitransposició i el seu ús per a la inserció gènica mitjançant el qual podran proporcionar-se fonts de material genètic a l'hoste seleccionat amb els quals crear nous gens i noves funcions.
Descripció
El procés que s'ha desenvolupat utilitza l'acció de transposició del ISPpu12, amb la finalitat d'inserir material genètic d'interès en el bacteri hoste. Prenent avantatge de tal activació solament durant la conjugació, els fragments IR de les estructures d'ADN de fins a 10-kb poden inserir-se fàcilment de forma estable en el cromosoma del bacteri que permeten dos o tres processos consecutius.
La recombinació genètica mitjançant la transposició de fragments d'ADN pot ser una eina eficaç per aconseguir característiques desitjades en un organisme.
Principals avantatges
- El procés permet que el bacteri hoste aconsegueixi gairebé qualsevol procés metabòlic o fenotip codificat en un fragment d'ADN conegut de forma ràpida, fàcil i fiable
- No és necessària la pressió d'antibiòtics per a la selecció que permet una reducció considerable dels costos quan s'aplica a quantitats industrials i redueix el risc de propagació de gens de resistència a antibiòtics
- Freqüències d'adquisició genètica molt altes, evitant processos no desitjables i l'estalvi de temps de detecció
- El material genètic adquirit està integrat en el cromosoma del bacteri, evitant pèrdues fàcils com succeeix quan s'insereix en estructures de plasmidis
- La inserció es produeix principalment en una còpia, evitant insercions de múltiples còpies que es produeixen quan s'utilitzen plasmidis. L'alt nombre de còpies pot implicar toxicitat i disminuir l'aptitud de l'hoste i les taxes de creixement
Innovacions
- En comparació d'altres mètodes, la seva novetat resideix en el mecanisme d'integració del material genètic en l'hoste, evitant plasmidis inestables o processos de recombinació de baixa freqüència. A mesura que la integració de l'ADN sol procedir en monocopia, s'eviten els efectes tòxics produïts per ADN estranys o la integració de múltiples còpies d'ADN.
- Les freqüències d'integració obtingudes amb aquest mètode són 3 vegades més altes que les obtingudes per als procediments de transposició que actuen en procediments similars
- Les estructures IR-ADN-IR de fins a 10 kb poden inserir-se fàcilment d'una forma estable en el cromosoma del bacteri. A mesura que aquest procés es repeteix diverses vegades, grans quantitats d'ADN's estranys poden introduir-se en l'hoste i, per tant, les capacitats metabòliques d'acolliment poden ser fàcilment millorats
Estat actual
El procés es troba ben caracteritzat, i les eines necessàries per a la seva aplicació han estat sintetitzades i provades. Actualment, el mètode està protegit per una patent i està disponible per a acord de llicència.
Les aplicacions del procés que es proposa són tan diversos com les necessitats d'innovació de ceps bacterians per fer front a un augment de la seva condició física o convertir els bacteris en una eina biotecnològica per catabolizar o sintetitzar qualsevol tipus de substrat. Com a exemples potencials del procés que s'han dut a terme i els resultats del qual s'han obtingut:
- Augment en la capacitat de creixement a baixa temperatura (4ºC)
- Introduir els gens necessaris en aquest cep que li confereixen la capacitat d'utilitzar un contaminant (alcans, hidrocarburs lineals, etc.)
Amb la col·laboració de:
