Resumen de Intercambios de adn en una cianobacteria modelo (synechococcus elongatus)
La reducción genómica está basada en la suposición de que sólo una parte de los genes bacterianos son necesarios para sobrevivir en un ambiente constante, como el que se proporciona en un medio de cultivo de laboratorio. Las minimizaciones génicas producto de la evolución, junto con las reducciones genómicas realizadas artificialmente por los científicos en determinados rganismos, nos permiten extraer datos muy significativos sobre las reducciones genéticas. Una célula con una dotación genética mínima, pero óptima para crecer en un determinado ambiente, debería tener ventajas frente a su predecesora (célula de partida), como por ejemplo, mayor estabilidad genética debido a la eliminación de ADN parásito (fagos, transposones y genes de función desconocida) y mayor producción de biomasa o de ciertos compuestos de interés.
Pero sobre todo, debería ser un genoma más fácil de controlar, lo cual es muy interesante desde el punto de vista industrial y experimental.
La Biología Sintética abre nuevas puertas y oportunidades en el campo de la Ingeniería Genética bacteriana, lo que permite explorar nuevos campos de investigación y generar nuevas aplicaciones biotecnológicas, que en un futuro se podrían comercializar. Una parte importante de los proyectos de la Biología Sintética son aquellos dedicados a la bioproducción de sustancias con valor comercial, donde la elección de un adecuado chasis para realizar la bioproducción de estas sustancias es objeto fundamental. Los chasis clásicos utilizados para la producción de sustancias son organismos heterótrofos, como E. coli, B. subtilis, P. putida, Corynebacterium, Streptomyces, Lactobacillus, etc. La utilización de estos chasis heterótrofos bacterianos implica suministrar carbono inorgánico, lo que aumenta los costes de producción enormemente.
Por ello, el uso de un organismo autotrófico reducido podría tener asociadas ciertas ventajas desde el punto de vista industrial. En primer lugar, al utilizar un biorreactor autotrófico no se necesitaría un aporte de carbono inorgánico, lo que abarataría enormemente los costes de producción. En segundo lugar, el uso de una cepa reducida en procesos de bioproducción, podría tener asociadas propiedades muy atractivas desde el punto de vista industrial, como las descritas para cepas de E. coli y B. subtilis con genoma reducido, las cuales tienen asociado un mayor rendimiento de producción que los correspondientes organismos no modificados .
En el presente trabajo se expone el diseño y puesta a punto de diversas técnicas que permiten la manipulación genética para Synechococcus elongatus (Se7942), como por ejemplo: la puesta a punto de un protocolo de eliminación genética eficaz en Se7942, el establecimiento de un protocolo optimizado de conjugación interphyla a cianobacterias (desde E.coli hasta Se7942), el diseño y obtención de un juego de vectores lanzadera para Se7942, así como el estudio del proceso de transformación natural en Se7942. Gracias a las técnicas desarrolladas y puestas a punto en este trabajo se ha logrado obtener un primer chasis autotrófico reducido de Se7942 (1,2% de reducción genómica), el cual muestra mejores eficiencias de conjugación y transformación natural al ser utilizado como receptor en dichos procesos.
