Pełne pozyskiwanie nowych produktów bioróżnorodnych ze środowisk morskich Oceany pokrywają ogromną część powierzchni Ziemi i zawierają bardzo bogate i różnorodne drobnoustroje morskie, które nie zostały jeszcze w pełni wykorzystane. W ramach finansowanego ze środków UE projektu SEABIOTECH opracowano innowacyjne metody wyszukiwania i wykorzystywania nowych związków i organizmów, pochodzących z ekstremalnych ekosystemów morskich, w nowatorskich produktach przemysłowych. Zmiana klimatu i środowisko Żywność i zasoby naturalne Zdrowie © SEABIOTECH W obliczu rosnącej presji i kryzysów na lądzie, wykorzystanie potencjału naszych mórz do opracowania nowatorskich produktów przemysłowych dla sektorów farmaceutycznych (dla ludzi i akwakultury), kosmetycznych, żywności funkcjonalnej i chemii przemysłowej przyciąga coraz więcej uwagi. Bioróżnorodność morska jest znacznie większa niż lądowa, jednakże światowe zasoby morskie wciąż pozostają niewykorzystane, a ich odkrywanie jest dużym wyzwaniem. Mając na uwadze, że średnia głębokość 71% powierzchni Ziemi wynosi 3 800 m, zespół projektu SEABIOTECH przeprowadził analizę, pobrał próbki, wyhodował i przechowuje znane z bogatego i niewykorzystanego potencjału organizmy zwane „ekstremofilami”, które cechują się wysoką bioróżnorodnością i umiejętnością adaptacji. „Ze względu na unikalną zdolność ekstremofili do adaptacji swojego metabolizmu do środowiska, uważa się, że posiadają one ogromny potencjał, który może zostać wykorzystany w unikalnych zastosowaniach biotechnologicznych, umożliwiając przeprowadzenie procesów przemysłowych nawet w trudnych warunkach, w których konwencjonalne białka ulegają skażeniu i stają się nieefektywne” — mówi koordynator projektu SEABIOTECH dr RuAngelie Edrada-Ebel z Uniwersytetu w Strathclyde. Innowacyjne podejścia Aby w pełni wykorzystać ten potencjał w biotechnologii przemysłowej, wykorzystano nowoczesne strategie z zakresu metagenomiki — nauki o materiale genetyczny pozyskiwanym bezpośrednio z próbek środowiskowych - w celu utworzenia procedur dokonywania odkryć biologicznych w środowisku morskim i wykorzystania ich w produkcji nowych leków, kosmetyków, żywności i chemii przemysłowej. „Konsorcjum miało dostęp do unikalnej bioróżnorodności morskiej i w swoich badaniach korzystało z innowacyjnych metod hodowli, jak również analiz z zakresu genomiki i metagenomiki w połączeniu z metobolomiką, wiedzą o chemii produktów naturalnych, oceną bioaktywności i bioprocesami przemysłowymi” — podkreśla dr RuAngelie Edrada-Ebel. W ten sposób zespół projektowy, zrzeszający 14 wiodących na świecie organizacji z całej Europy, ujednolicił unikalny proces pobierania próbek z drobnoustrojów zebranych z ekstremalnych i niewykorzystanych biotypów pływowych w Islandii, pól kominów hydrotermalnych i basenów Wschodniego Morza Śródziemnego oraz wybrzeży Szkocji, gwarantując wysoką jakość pobranych zasobów morskich. Dzięki temu naukowcy mogli stworzyć scentralizowaną, zawierającą 3 209 próbek bazę danych, w której przechowywane są informacje z zakresu genomiki, chemii i bioaktywności zebranych drobnoustrojów. Wraz z krajowymi, europejskimi i międzynarodowymi interesariuszami opracowali również procedury prawne, które ujednolicają postępowanie w zakresie zrównoważonego wykorzystywania morskich zasobów genetycznych zgodnie z Protokołem z Nagoi. Główna spuścizna W ramach projektu SEABIOTECH opracowano aktualny model, który przyśpieszy i stopniowo pomoże Europie uzyskać pozycję światowego lidera w dziedzinie biotechnologii. Scentralizowane repozytorium danych dotyczących różnorodności genów ekstraktu morskiego i związków pochodzących z ekstremalnych środowisk morskich stanowi cenny atut i podstawę dla przyszłych projektów badawczo-rozwojowych w tych obszarach. „Po raz pierwszy przyjrzano się nowym i nieodkrytym gatunkom mikroorganizmów morskich jako potencjalnym źródłom nowatorskich metod terapeutycznych. Wyniki badań wskazują, że związki te mogą zostać odizolowane i przetworzone w taki sposób, aby mogły zostać wykorzystane do sprostania wyzwaniom z zakresu medycyny (np. nowotworom, infekcjom, syndromom metabolicznym i zapaleniom) oraz pokonania infekcji pasożytniczych, zagrażających akwakulturze” — podkreśla dr RuAngelie Edrada-Ebel. Słowa kluczowe SEABIOTECH, biologia morska, ekstremofile, metagenomika
