Científicos chinos han aislado un genoma de 100 kilobases de un tipo de microalga productora de petróleo eliminando genes
Las microalgas resultantes con un "genoma mínimo" serán potencialmente útiles como organismo modelo para el estudio adicional de la función molecular y biológica de cada gen.
El estudio fue publicado enThe Plant Journal.
Creación de un “genoma mínimo”: un genomadespojados de todos los “genes basura” duplicados o aparentemente no funcionales, útiles para investigar cuestiones fundamentales sobre la función genética y para diseñar fábricas celulares que produzcan compuestos valiosos.
Estos genomas mínimos están hechos paraorganismos, pero rara vez para los organismos eucariotas, incluidas las algas o las plantas. En eucariotas superiores, las regiones de basura pueden ocupar hasta el 70% del genoma. Eliminar lo que parecen ser genes no deseados puede tener efectos dañinos en el cuerpo o incluso matarlo.
Por primera vez, los investigadores de QIBEBT han creado un genoma con eliminaciones específicas de 100 kilobases cada una para un tipo de alga.Nannochloropsis oceanica.
Eliminación de cientos de fragmentos de kilobase en microalgas por escisión de Cas9. Este dibujo se realizó con BioRender. Crédito: Liu Yang.
N. oceanicason microalgas (algas unicelulares),que tienen un enorme potencial para la producción de biocombustibles y biomateriales. Sin embargo, para aprovechar el potencial de estas microalgas se requiere una amplia ingeniería genética del organismo para maximizar el rendimiento y minimizar los costos de producción.
El equipo de QIBEBT identificó por primera vezLas regiones cromosómicas son aquellas cuyos genes rara vez se expresan o activan. Identificaron diez de esas "Regiones de baja expresión" (LER). Luego utilizaron la técnica de edición de genes CRISPR-Cas9 para cortar los dos LER más grandes, de más de 200 kb de tamaño.
A pesar de todas las operaciones, las microalgasContinuó mostrando crecimiento normal, contenido de lípidos, niveles de saturación de ácidos grasos y fotosíntesis. En algunos casos, la tasa de crecimiento y la productividad de la biomasa fueron incluso ligeramente superiores a las del organismo en estado salvaje. Así, el uso de la tecnología del bisturí genómico ha convertido a las algas eucariotas en un auténtico generador de biocombustibles. Además, los científicos encontraron telómeros normales en mutantes con deleción de telómeros en el cromosoma 30. Este fenómeno implica que la pérdida de la parte distal del cromosoma puede provocar la regeneración de los telómeros.
Ahora que han demostrado que pueden tallargenoma de un eucariota tan complejo, los investigadores intentarán cortar aún más LER y otras regiones no letales. El objetivo es crear una Nannochloropsis completamente mínima.,que produce biocombustibles a partir de CO₂ con la máxima eficiencia.
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LER: regiones de baja expresión
Cas9(Inglés)CRISPRcomoproteína asociada9, proteína asociada a CRISPR) es un controlcon la ayuda de guías de ARN, una endonucleasa asociada con el sistema inmunológico adaptativo CRISPR (repeticiones palindrómicas agrupadas regularmente interespaciadas) en varias bacterias, en particularStreptococcus pyogenes.S. pyogenesutiliza Cas9 para almacenar, inspeccionar y cortar ADN extraño, como ADN de bacteriófagos o plásmidos.
Los telómeros son los extremos de los cromosomas. Las regiones teloméricas de los cromosomas se caracterizan por la falta de capacidad para conectarse con otros cromosomas o sus fragmentos y realizar una función protectora.
Supresiones (desde lat.deletio - destrucción) - reordenamientos cromosómicos, en los que hay una pérdida de una porción del cromosoma. La deleción puede deberse a un cromosoma roto o el resultado de un cruce desigual. Según la posición de la región cromosómica perdida, las deleciones se clasifican en internas (intersticiales) y terminales (terminales).