20.06.2022 - Universität zu Köln

Cómo los protistas agrietan las paredes de las algas

Orciraptor agilis produce una serie de enzimas y proteínas de unión en parte novedosas: estas enzimas podrían ser útiles en aplicaciones industriales

Un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Sebastian Hess, del Instituto de Zoología de la Universidad de Colonia, ha estudiado la expresión de las enzimas activas de los carbohidratos en el organismo unicelular Orciraptor agilis mediante la secuenciación del ARN. El Orciraptor es un "alimentador de protoplastos" y vive exclusivamente del contenido celular de las algas muertas. Para ello, tiene que penetrar en la pared celular de la presa. En colaboración con sus colegas del Centro de Genómica Comparada y Bioinformática Evolutiva (CGEB) de Halifax (Canadá), los investigadores de la UoC lograron identificar una posible enzima clave para el acto de alimentación altamente especializado del protista. Al entrar en contacto con las células de las algas, Orciraptor regula una enzima que debería ser capaz de escindir la celulosa de las plantas, basándose en su secuencia genética y en la estructura 3D prevista. Esta enzima podría ayudar al protista a disolver las paredes celulares de las algas. Hasta ahora, la base molecular de cómo los alimentadores de protoplastos interactúan con sus presas no estaba del todo clara. El artículo "Comparative transcriptomics reveals the molecular toolkit used by an algivorous protist for cell wall perforation", publicado en la revista científica "Current Biology", arroja ahora algo de luz sobre este fenómeno.

Además, Orciraptor contiene una serie de proteínas inesperadas, como proteínas de unión a la quitina, una quitina sintasa y varias quitinasas. La función potencial de la quitina o de biopolímeros similares en el flagelado desnudo aún no está clara. Sin embargo, las enzimas sugieren un importante papel fisiológico de la quitina en la historia vital de Orciraptor. Las enzimas que descomponen biopolímeros recalcitrantes, como la celulosa y la quitina, también tienen una gran importancia tecnológica e industrial. En la actualidad, las aplicaciones industriales utilizan principalmente enzimas de bacterias y hongos, los organismos tradicionales de la biotecnología microbiana. En el artículo publicado, el Dr. Hess y sus colegas señalan el potencial biotecnológico aún no explotado de microeucariotas no fúngicas como el Orciraptor.

El Orciraptor fue descubierto hace unos diez años en páramos pobres en nutrientes y descrito por el Dr. Hess durante sus estudios de doctorado en el Instituto de Botánica de la Universidad de Colonia. Sin embargo, hay muchos otros organismos unicelulares que muestran estrategias de alimentación similares, pero que no están directamente relacionados con el Orciraptor. Actualmente, en el Instituto de Zoología se cultivan y caracterizan genéticamente docenas de estos organismos. Todo ello es posible gracias a los recientes avances tecnológicos en el campo de la secuenciación de alto rendimiento. Sin embargo, trabajar con protoplastos requiere también conocimientos especiales en el manejo de microorganismos exóticos. Los científicos están convencidos de que ha llegado el momento de que la biología moderna vuelva a fijarse en la diversidad de los organismos no modelo. Los datos de nuestro estudio sobre el Orciraptor ponen de manifiesto lo fructíferos que serán los futuros análisis moleculares de protistas poco conocidos", afirmó el Dr. Hess.

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