Japón.- Los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio han perfeccionado una enzima perteneciente a la familia de la glicerol-3-fosfato aciltransferasa (GPAT) como un objetivo prometedor para aumentar la producción de biocombustibles de la microalga roja Cyanidioschyzon merolae.
Se conoce que las microalgas almacenan grandes cantidades de aceites llamados triacilgliceroles (TAGs) bajo condiciones adversas, como la privación de nitrógeno. Comprender exactamente cómo lo hacen es de gran interés para el sector de la biotecnología, debido a que los TAG se pueden convertir en biodiesel. Con este fin, los científicos están investigando el alga roja unicelular C. merolae como un organismo modelo para explorar cómo mejorar la producción de TAG.
Un estudio liderado por Sousuke Imamura en el Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech), ha mostrado que una enzima denominada GPAT1 juega un importante rol en la acumulación de TAG en C. merolae bajo condiciones normales de crecimiento, es decir, sin la necesidad de inducir el estrés.
Sorprendemente, el equipo demostró que la productividad de TAG podría aumentar en más de 56 veces en una cepa de C. merolae que sobreexpresa GPAT1 en comparación con la cepa de control, sin ningún efecto negativo sobre el crecimiento de algas.
Sus hallazgos son consecuencia de investigaciones anteriores de Imamura y otros que sugieren que dos GPAT, GPAT1 y GPAT2, pueden estar estrechamente involucradas en la acumulación de TAG en C. merolae.
“Nuestros resultados indican que la reacción catalizada por GPAT1 es un paso limitante de la tasa de síntesis de TAG en C. merolae, y sería un objetivo potencial para mejorar la productividad del TAG en las microalgas” manifestaron los científicos.
El equipo planea continuar explorando cómo GPAT1 y GPAT2 podrían estar involucrados en la acumulación de TAG. Un siguiente paso importante será identificar los factores de transcripción que controlan la expresión de genes individuales de interés.
“Si podemos identificar tales reguladores y modificar su función, la productividad de TAG mejorará aún más porque los factores de transcripción afectan la expresión de una amplia gama de genes, incluidos los genes relacionados con GPAT1” dijeron. “Este tipo de enfoque basado en el mecanismo molecular fundamental de la síntesis de TAG debería conducir a una producción comercial exitosa de biocombustibles utilizando microalgas”.
Referencia (abierto):
Satoshi Fukuda, Eri Hirasawa, Tokiaki Takemura, Sota Takahashi, Kaumeel Chokshi, Imran Pancha, Kan Tanaka & Sousuke Imamura. Accelerated triacylglycerol production without growth inhibition by overexpression of a glycerol-3-phosphate acyltransferase in the unicellular red alga Cyanidioschyzon merolae. Scientific Reports, volume 8, Article number: 12410 (2018) https://www.nature.com/articles/s41598-018-30809-8
