Desvelado el mapa de genes esenciales de la bacteria Planctopirus limnophila

13 Dic 2023

El trabajo, publicado en 'Nature Communications', es un recurso del mapa de esencialidad para la comunidad y abre puertas en desvelar el papel de genes de función desconocida

Los Planctomycetes constituyen un filo bacteriano que se engloba dentro del superfilo PVC (Planctomycetes-Verrucomicrobia-Chlamydiae). Son un grupo de microorganismos muy peculiares, carecen de algunas características bacterianas típicas, sin embargo, muestran atributos más comunes de arqueas o células eucariotas. Esto hace que desde su descubrimiento hayan generado confusión y hayan estado rodeados de mucha controversia. A pesar de ello, su caracterización en detalle ha estado frenada por la falta de herramientas genéticas que permitieran la modificación de sus genomas. Un equipo del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo liderado por Damien Devos ha desarrollado en  2016 las primeras  herramientas que están permitiendo descifrar los entresijos de sus fascinantes características (Rivas-Marín, et al. 2016).

Con estas herramientas han podido eliminar algunos genes del genoma (genética reversa) lo cual nos ayuda a la caracterización de los mismos. En el caso del estudio de los Planctomycetes, aunque estas herramientas son de gran utilidad, se nos quedan cortas. Ello se debe en parte a que más del 50% de su genoma no tiene una función definida y en algunos de los que, si tienen una función asignada, en base a la similitud de su secuencia con organismos modelo, ha cambiado.

En este punto y tras mutar muchísimos genes sin resultado, Elena Rivas responsable por la parte experimental del proyecto nos cuenta que “nos planteamos que era el momento de desarrollar una herramienta a mayor escala, de las famosas ‘high throughput’, que nos permitiera tener un esquema del genoma completo en cuanto a la esencialidad de sus genes”. Ya que la esencialidad da muchísimas pistas en cuanto a la función de un gen. De esta forma no se tendría que ir eliminando gen a gen, sino que se podría tener una visión global.

Con este fin, el grupo de investigación ha llevado a cabo una transposición masiva, es decir, hacer millones de mutantes y buscar donde residen todas esas mutaciones en el genoma. Aquellas zonas del genoma en que no hubiera mutaciones serían las esenciales. El genoma del organismo favorito de este equipo solo contiene aproximadamente 5.000 genes, pero cada gen debe mutarse en diferentes sitios para poder decir con certeza que es prescindible en la condición de estudio.

Parte del estudio ha incluido poner a prueba muchas herramientas que funcionan normalmente en bacterias y finalmente encontrado una técnica que era funcional en Planctomycetes. Tras optimizar y repetir el experimento muchas veces han obtenido más de un millón de mutantes. Gracias a la secuenciación y localización de las inserciones en estos mutantes, han obtenido información sobre la esencialidad de todos y cada uno de los elementos genéticos que componen el genoma de Planctopirus limnophila, el Planctomycete de estudio.

Nuevas vías de investigación futura

La importancia del estudio publicado en la prestigiosa revista Nature Communications reside en que puede usarse como información basal para cualquier proyecto realizado en esta bacteria. El grupo liderado por Devos está interesado en procesos biológicos que incluyen la división celular y la síntesis de peptidoglicano, y han podido saber que la mayor parte de los genes anotados como genes de división celular o síntesis de peptidoglicano no son esenciales. Teniendo en cuenta que todos los organismos deben dividirse, es una función central en la bacteria, ha sugerido a los investigadores que más que guiarse por otras especies, que habría que poner atención en esos genes de función desconocida pero esenciales. El mapa de esencialidad obtenido en este estudio sirve como filtro para la planificación de proyectos futuros. Con las limitaciones de las herramientas a gran escala, que permiten hacer un primero cribado, que después hay que corroborar en detalle.

Teniendo este estudio como referencia, el grupo de investigación está probando si en distintas condiciones de crecimiento llevan a cambios en la esencialidad en función de las condiciones. Hay que resaltar que hay una serie de genes que son necesarios en todas las condiciones, porque son muy basales en el funcionamiento de las bacterias, sin embargo, otros solo serán necesarios en determinadas circunstancias. Por último, esta técnica se podría adaptar a otras especies de estudio, ya que no todo lo que es esencial en una bacteria es esencial para otra.

Referencia:
Rivas-Marin E., Moyano-Palazuelo D., Henriques V., Merino E., Devos D. Essential gene complement of Planctopirus limnophila from the bacterial phylum Planctomycetes Nature Communications.

Fuente: CSIC Comunicación Andalucía y Extremadura


Tags: bacteriasCABDGenética

Facebook   Twitter

 NUBE DE TAGS

Accede a la oferta tecnológica de interés para tu empresa desde esta nube de tags.

: Bioinformática Acuicultura aditivos Aeroespacial Agregación Agricultura Agua aguas residuales Alimentación alimentos funcionales almazaras análisis biomecánico anti-inflamatorios antienvejecimiento antiinflamatorio antioxidantes Apoptosis aprendizaje Aprendizaje-Servicio ApS Aromas Arqueología asesoramiento Bebidas Big Data BIO-MS bioadsorción Biocarbon biocidas biodiesel Biodiversidad Bioenergética Bioinformática biomasa algal Biomedicina Biopilas Bioquímica Biotecnología Biotecnología Bioinformática bombas de destoxificación bombas destoxificación C.elegans Cáncer cardiovascular Celdas biocombustibles Celiaquía Células madre celulosa ciudadanía CO2 Coeducación Coenzima Q colecciones biológicas comercio electrónico competencias plurilingües y pluriculturales Composición corporal Compostaje compromiso social compuestos bioactivos Comunicación internacional Comunidad Conservación Construcción Cooperación territorial Cosmética Cultura demográfia densiometría Deporte Derecho desastres naturales Diabetes Dietética Dispositivo de salto Drosophila Ecosistémica Edafología Educación Electricidad emergencias Emociones Emprendimiento Empresas de Base Tecnológica Energía Energías renovables enfermedad cardiovascular enfermedad gaucher enfermedad hígado graso no alcohólica (EHGNA) Enfermedades lisosomales Enfermedades mitocondriales Enfermedades neurodegenerativas Enfermedades raras EnGNet enseñanza activa entorno urbano Entrenamiento deportivo envejecimiento enzimas Escrutineo de Alto Rendimiento especímenes Herbario Estrés Estrés hídrico Estudios Sociales explotación FE-SEM Fenotipaje Fibromialgia Fibrosis hepática Fisiología Formación fotobiorreactores Ganaderia Gestión franquicias Gestión información hábitos de vida Hidrógeno Hidroponía hueso aceituna Idiomas igualdad de género Impacto Cruzado Impacto social Indicadores inflasomas Infraestructuras inmovilización de enzimas inmunotolerancia Inteligencia Artificial Internacionalización investigación social Itinerario jueces gimnasia acrobática Jurídicos lactosa Lenguas Local macroalgas Maldi-Tof Maquinaria uso industrial material didáctico Materiales Medicina de precisión medicina regenerativa medioambientales Metagenoteca métodos activos Métodos Alternativos microalgas microbiota intestinal microscopía Microscopio Minería de Datos Miniería de Datos Miopatías congénitas modelización modelo formativo MOFs NACH nanopartículas Nanotecnología naturales Neurociencia Neurociencias Neurogestión neuroimagen Neuromanagement Nuevas Tecnologías Nuevos Fármacos Nutrición obesidad infantil ocio Optimización Parkinson Participación Patentes patrimonio Pedagogía perfumes Personalidad Resistente pesticidas plaguicidas plataforma Proteómica Proteosoma Química Químicas Raman reactores enzimáticos Recursos Marinos Recursos naturales Rendimiento deportivo residuos resonancia magnética riesgo tóxico Robótica Root Simulators RSC RSE Running Ruralidad SACROAJIR® SACRODRAW® Salud Salud Pública SCT Seguridad Sensor FBRM Series temporales Sexado Aves Simulación Simulación Molecular Síndrome MELAS smart cities Social Media socialización socioeconómicos Sociología Soft Computing Software spin-off Suero lácteo Tecnologías Tercer sector terremotos Tic toxicología Traducción Transporte trata laboral turismo vertidos Videojuegos Zeolitas

Contacto


Si tienes cualquier duda o consulta ponte en contacto con nosotros


Contacto

Otri 2.o


Te invitamos a conocer y participar en las diferentes herramientas basadas en la web social donde se encuentra la OTRI

Leer más ...


Contacto