Genética

Científicos de ISU incrementan genéticamente en más de 50% la biomasa de las microalgas

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By Milthon Lujan

IOWA, EEUU.- Científicos de la Iowa State University han descubierto un método genético que puede incrementar la biomasa en la producción de biomasa, en 50 a 80%.


El descubrimiento se originó de la expresión de ciertos genes en las microalgas que incrementan la fotosíntesis en la planta, lo cual conduce a una mayor producción de biomasa.

“La clave de esto (incremento en biomasa) es la combinación de dos genes que incrementan la conversión fotosintética del carbono en materia orgánica en un 50% en comparación con el tipo silvestre bajo condiciones de enriquecimiento de dióxido de carbono” dijo Martin Spalding profesor del Departamento de Genética, Desarrollo y Biología Celular.

Esta tecnología está disponible para ser licenciada por la Iowa State University Research Foundation, organización que proveyó los fondos para el desarrollo tecnológico.

Esto abre las posibilidades para la producción de más y mejores biocombustibles, según Spalding.

“No tengo duda que esto nos lleva más cerca (para la producción de combustible)” dijo Spalding.

En la naturaleza, las microalgas tienen un limitado crecimiento debido a que no tienen la suficiente cantidad de dióxido de carbono de la atmósfera, indica Spalding.

En ambientes que tienen niveles bajos de dióxido de carbono (CO2), como el aire en la atmósfera, se expresan dos genes en las microalgas (LCIA y LCIB), para capturarlo y luego canalizar más dióxido de carbono del aire a las células para mantener las microalgas vivas y en crecimiento.

Sin embargo, cuando las microalgas están en ambientes con altos niveles de dióxido de carbono, como en el suelo cerca a la raíces de las plantas, los dos genes se “apagan” debido a que la planta esta obteniendo suficiente dióxido de carbono.

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Los dos genes son expresados, aun cuando las microalgas están en ambientes ricos en dióxido de carbono y no necesitan de dióxido de carbono adicional.

La investigación realizada por el grupo de Spalding muestran que las microalgas pueden producir biomasa, aun en condiciones donde esto normalmente no tiene lugar, manifestó Spalding.

“Basado en una investigación previa que hicimos, esperábamos ver un aumento en un rango de 10 al 20%. Pero estamos sorprendidos de ver este gran incremento”.

En los experimentos con la microalga Chlamydomonas reinhardtii para producir más biomasa, Spalding primero expreso LCIA y LCIB de forma separada. Cada prueba concedió un aumento significativo de 10 a 15% de la biomasa.

Cuando los dos genes se expresaron juntos, Spalding se sorprendió de ver un incremento de 50 a 80% de la biomasa.

“De alguna manera estos dos genes están trabajando juntos para aumentar la cantidad de dióxido de carbono que se convierte a través de la fotosíntesis en biomasa por las microalgas bajo condiciones donde tu puedes esperar que exista la suficiente cantidad de dióxido de carbono” destacó Spalding.

El exceso de biomasa naturalmente se convierte en almidón a través del proceso de la fotosíntesis, y un incremento en la biomasa del almidón en alrededor de 80%.

Mediante el uso de algunos genes mutados, Spalding puede instruir a la microalgas a producir aceites en vez de almidón. Este proceso requiere de más energía y el proceso da como resultado un incrmento de aproximadamente 50% en la biomasa del aceite.

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