Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo - CORDIS

Simulación de luz natural para ecología molecular

El Prochlorococcus es uno de los organismos procarióticos (aquellos cuyo material genético no está agrupado dentro del núcleo celular) clave de los ecosistemas oceánicos. Es difícil obtener el crecimiento de cultivos de estos organismos ya que la luz solar escasamente alcanza el medio de aguas profundas y oscuras donde se encuentra el Prochlorococcus. Se ha desarrollado un sistema de iluminación que automáticamente intercambia condiciones de luz u oscuridad con el fin de simular las especificaciones necesarias para el crecimiento del Prochlorococcus.
Simulación de luz natural para ecología molecular
En años recientes los biólogos han descubierto nuevos medios para resolver problemas ecológicos clave con la ayuda de la biología marina (biología molecular aplicada a la oceanografía). Los avances conseguidos permiten la observación molecular directa de muestras de campo con el fin de evaluar la diversidad genética en las especies marinas y valorar su status nutricional.

Uno de estos microorganismos marinos recientemente descubiertos, el Prochlorococcus, crece en áreas como el Mar Mediterráneo y el Mar Rojo deficitarias en plantas nutrientes y en las que existe una gran cantidad de oxígeno disuelto. Es el organismo más minúsculo y más fotosintético de la Tierra. Se ha estimado que es ampliamente responsable de la producción primaria de biomasa de fotosíntesis en estas áreas. Puede ser fácilmente identificado y cuantificado por métodos de citometría de flujo. Además, los extractos de cultivos obtenidos de varios lugares y profundidades pueden ser aislados y estudiados en el laboratorio. Por todas estas razones, el Prochlorococcus es un gran modelo biológico para estudios ecológicos.

Los sistemas de explotación automática que modifican artificialmente condiciones ambientales naturales están ampliamente aceptados y frecuentemente se utilizan estos métodos para el estudio de numerosas especies, particularmente cuando se trata de microorganismos unicelulares. En este marco de trabajo se ha diseñado un sistema cíclico de iluminación automática para el desarrollo del microorganismo Prochlorococcus. El sistema comprende un conjunto doble de tubos de neón de intensidad regulable operado por ordenador, que produce iluminación uniforme que alterna suavemente desde la luz a la oscuridad y viceversa. Esta iluminación imita bastante fielmente la radiación lumínica solar con valores pico de casi 1000 micromoles x cuanto x m-2 x s-1.

Los métodos previos usaban señal cuadrada (luz total/no luz) para estudiar las características biológicas (crecimiento, ciclo celular, fotosíntesis, expresión genética) del Prochlorococcus. Comparados con estos, los nuevos aparatos están mejor capacitados para inducir el crecimiento de cultivos de Prochlorococcus exponencialmente y bien sincronizados. La aplicación de este sistema puede extenderse también a todos los campos de la investigación y de la industria que realizan estudios de ritmos binarios en organismos animales o vegetales, tales como los relojes biológicos.

Información relacionada

Número de registro: 80434 / Última actualización el: 2005-09-18
Dominio: Biología, Medicina