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FP7

EXGENOMES — Resultado resumido

Project ID: 286556
Financiado con arreglo a: FP7-SME
País: Islandia

Identificación de nuevas enzimas termoestables

Las enzimas termoestables —tales como polimerasas, ligasas, nucleasas, transcriptasas inversas, polinucleótido quinasas y enzimas de restricción— desempeñan un papel importante en la biotecnología. El uso, cada vez más frecuente, de técnicas de ADN requiere la identificación y producción de nuevas enzimas termoestables.
Identificación de nuevas enzimas termoestables
Actualmente se investiga gran cantidad de microorganismos termófilos. Se están sintetizando por recombinación algunas enzimas termoestables identificadas en bacterias termófilas con el propósito de emplearlas en el sector industrial y biotecnológico. Entre ellas, la enzima termoestable Tag-polimerasa, que se emplea en la reacción en cadena de la polimerasa, una técnica de análisis genético muy extendida y sensible.

La búsqueda de nuevas enzimas termoestables aún continúa. El objetivo del proyecto «Exgenome Molecular Enzymes» (EXGENOMES) consistió en identificar enzimas nuevas y optimizarlas para la síntesis de ADN a gran escala. Los elementos genéticos móviles de autorreplicación (fagos, plásmidos y transposones) procedentes de bacterias termófilas se emplearon como fuente de nuevas enzimas.

Además de consultar las bases de datos genéticas de bacterias termófilas y fagos, se obtuvo y secuenció material genético nuevo procedente de microorganismos que habitan las aguas termales de Finlandia. Se seleccionaron, clonaron y expresaron los genes candidatos. Posteriormente, se purificaron, caracterizaron y analizaron las enzimas producidas.

En total, se seleccionaron para su clonación y expresión treinta y nueve enzimas de las cuales veintitrés fueron sintetizadas y analizadas a fin de conocer su actividad. Estas enzimas termoestables pertenecen a ocho familias: ADN polimerarsas, protelomerasas, RNasa H, Rec A, primasa y proteínas de unión a ADN monocatenario (SSB). Tras evaluación de la actividad, se purificaron y caracterizaron catorce enzimas y, finalmente, se desarrollaron seis de ellas para productos comerciales: lisozima LysT del fago de Thermus Pro2631; lisozima Lys2119 del fago de Thermus Ph2119; recombinasa RecA del fago de Thermus T72; recombinasa RadA de Pyrococcus woesei; ADN polimerasa Pol72 de Thermus islandicus y SSB M2 del metagenoma.

Además, se clonaron, expresaron y purificaron dos protelomerasas nuevas, TelA y TelK, empleadas posteriormente en experimentos de producción de vectores para vacunas de ADN. Se describieron nuevas enzimas en seis publicaciones científicas y se solicitaron dos patentes.

Se espera que el desarrollo de nuevas enzimas termoestables con fines comerciales resulte beneficioso para las pequeñas empresas que participan en el proyecto. Además, impulsará la competitividad de la Unión Europea en el sector biotecnológico y, en especial, en el campo de la sanidad y la industria farmacéutica.

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Palabras clave

Enzimas termoestables, enzimas, biotecnología, termófilo, enzimas moleculares
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