Genética

La diversidad genética de las pestes de las algas representa una amenaza para los biocombustibles

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By Milthon Lujan

Los Alamos, EEUU.- Un nuevo análisis de ADN ha revelado una sorprendente diversidad genética en una bacteria que representa una amenaza persistente para la industria de biocombustibles de algas. Con el nombre evocador de Vampirovibrio chlorellavorus, la plaga depredadora aspira el contenido de las células de las algas (lo que hace referencia a un vampiro) y reduce la productividad de un estanque de algas verdes a un lodo podrido.

“Las secuencias de ADN muestran que probablemente son especies diferentes, sugiriendo una mayor diversidad en esta familia de lo que originalmente asumimos” dijo Blake Hovde, biólogo del Los Alamos National Laboratory. “Esto indica que el tratamiento para la plaga de una microalgas podría no funcionar para otras, lo que puede ser un gran problema para el cultivo de algas a gran escala en el futuro”.

El equipo de investigación secuenció dos cepas de Vampirovibrio del mismo estanque. Las dos muestras colectadas con un año de diferencia provinieron de un sistema de cultivo de algas al aire libre en el desierto de Sonora en Arizona, administrado por los colaboradores de la University of Arizona Seth Steichen y Judith Brown. El equipo secuenció y analizó los genomas para identificar los genes envueltos en la depredación, infección y la muerte celular de la microalga Chlorella.

“Nuestros análisis genómicos identificaron varios genes que codifican proteínas secretadas que están potencialmente involucradas en la patogenicidad, y al menos tres aparentes grupos completos de genes de virulencia (Vir)” dijo Hovde. Estos genes son característicos de las bacterias que llevan a cabo la invasión celular.

Con la microalga Chlorella como una fuente clave para la cosecha de biomasa para biocombustibles y bioproductos, es extremadamente útil ser capaces de incrementar el conocimiento de las interacciones entre un patógeno bacteriano único y su huésped de algas verdes, destacó Hovde. Los resultados de esta investigación tienen una relevancia directa para el éxito de los proyectos de producción comercial de algas a gran escala en curso para avanzar en la seguridad energética de EEUU y la producción de materias primas para la acuicultura y nutracéuticos basados en microalgas.

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El equipo de científicos está siguiendo un proyecto con el Joint Genome Institute para caracterizar seis genomas de plagas de la misma familia, para ver si la diversidad de estos organismos continúan expandiéndose o si los investigadores pueden comenzar a categorizar estas plagas en grupos de especies.

Referencia (abierto):
Blake T. Hovde Seth A. Steichen Shawn R. Starkenburg Judith K. Brown. Vampirovibrio chlorellavorus proyecto secuenciación del genoma, anotación y caracterización preliminar de los determinantes de patogenicidad. Phycological Research, 2019 https://doi.org/10.1111/pre.12392 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pre.12392 

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