Investigadores de la Universidad de Colorado Boulder y del Laboratorio Nacional Oak Ridge han desarrollado un método innovador para identificar cambios genéticos que permiten a ciertos microbios productores de oxígeno sobrevivir en entornos extremos. Este hallazgo, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, promete revolucionar la manera en que entendemos la adaptación de microbios y otras células, incluidas las humanas, a las condiciones ambientales adversas.
El equipo multidisciplinario, compuesto por ingenieros y bioquímicos, utilizó un sistema de silenciamiento génico conocido como CRISPR interference (CRISPRi) para reducir la actividad de cada gen en el genoma de Synechococcus sp. PCC 7002, una especie de cianobacteria marina. Estas cianobacterias realizan la fotosíntesis, similar a las plantas, y son responsables de una parte significativa de la producción de oxígeno en la Tierra.
Adaptación a Condiciones Extremas
El estudio se centró en cómo las cianobacterias responden a diferentes condiciones de luz y temperatura en diversas profundidades oceánicas. Los investigadores descubrieron que pequeños ajustes en la activación o desactivación de ciertos genes pueden mejorar la capacidad de adaptación de estas células a condiciones ambientales extremas, como calor, frío o sequía.
Andrew Hren, estudiante de doctorado y primer autor del trabajo, subrayó la importancia de entender cómo estos organismos responden al cambio climático. «Comprender cómo se adaptan es crítico, ya que producen una gran parte del oxígeno del planeta», afirmó. Por su parte, Jerome Fox, profesor asociado de ingeniería química y biológica, señaló que «nuestro trabajo demuestra cómo pequeños cambios genéticos pueden resultar en mejoras significativas en la adaptación cuando forzamos a los microbios al límite de su zona de confort».
Uno de los aspectos más interesantes del estudio es la sugerencia de que la utilización de CRISPRi para disminuir, y no eliminar, la actividad genética puede proporcionar ventajas de supervivencia en condiciones extremas. «Los ajustes intermedios tienden a ofrecer la mayor ventaja en situaciones adversas», comentó Fox.
El trabajo fue motivado por la figura del fallecido Jeff Cameron, profesor asociado en el Departamento de Bioquímica, quien influyó notablemente en el diseño experimental del equipo. «La pasión de Jeff por las cianobacterias era contagiosa», recordó Fox.
Los investigadores tienen la intención de continuar su estudio sobre las cianobacterias para comprender mejor cómo estos microbios absorben luz y la convierten en energía, con el fin de desarrollar nuevas tecnologías, como microbios ingenierizados que produzcan químicos renovables y otros productos útiles.
