Control más eficaz de microbios termofílicos para usarlos en procesos industriales

Muchos procesos de fabricación dependen de microorganismos para realizar transformaciones químicas complicadas o crear sustancias a partir de otras.

Ahora se ha ideado un modo de controlar un microbio termofílico (microorganismo cuya temperatura ambiental ideal es mucho más alta que la máxima soportada por el Ser Humano) mediante una especie de interruptor en forma de cambio entre dos temperaturas: Con la temperatura baja, el microbio fabrica un producto, pero no lo hace con la alta. La innovación podría hacer más fácil el uso de microorganismos como fábricas en miniatura para la producción de ciertos materiales con creciente demanda pero que no son fáciles de elaborar, como por ejemplo biocombustibles.

Obtenido originalmente de sedimentos marinos calientes, el hipertermófilo Pyrococcus furiosus crece mejor a temperaturas de alrededor de 100 grados centígrados (212 grados Fahrenheit), la temperatura de ebullición del agua. El P. furiosus es una arquea, un organismo unicelular que se asemeja a las bacterias, pero que puede realizar muchos procesos que estas últimas no pueden llevar a cabo. Al igual que ocurre con otros hipertermófilos, las enzimas del P. furiosus son estables a las altas temperaturas que facilitan muchos procesos industriales, lo cual hace que esta arquea resulte muy interesante para la biotecnología y para diversos sectores industriales. Sin embargo, no todos los productos se pueden fabricar a gran temperatura. Algunas enzimas sólo funcionan a temperaturas más bajas.


Los autores del nuevo estudio insertaron un gen de otro organismo en el P. furiosus e hicieron que, con sólo bajar la temperatura, usara ese gen para fabricar un producto nuevo. El organismo donante, el Caldicellulosiruptor bescii, crece mejor a una temperatura más fría, de 78 grados centígrados, por lo que el producto proteico de su gen, la lactato deshidrogenasa, es más estable a esa temperatura relativamente baja.

El equipo de Michael Adams, del Departamento de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Georgia, Estados Unidos,  insertó el gen de la lactato deshidrogenasa en un punto estratégico, justo al lado de un componente que activa los genes que lo rodean cuando el P. furiosus está pasando frío a una temperatura de 72 grados centígrados. En esencia, esto brinda a los científicos un interruptor para controlar la producción de lactato: Se pone el organismo a 72 grados centígrados para activar la producción de lactato, y se le vuelve a exponer a una temperatura de 100 grados centígrados para detener dicha producción, evitando así tener que usar inductores químicos. Además, como el P. furiosus se encuentra mayormente inactivo a esa temperatura más baja, crear este nuevo producto no interfiere con su metabolismo, ni éste con la tarea de elaborar el producto.