Una mejor extracción de material bioquímico
La biotecnología ofrece la posibilidad de utilizar organismos fotosintéticos para obtener sustancias químicas, ayudando así a satisfacer la creciente demanda mundial de energía sin depender tanto de los combustibles fósiles. No obstante, no es fácil conseguir una producción estable y a gran escala de tales organismos biológicos. PHOTO.COMM (Design & engineering of photosynthetic communities for industrial cultivation), proyecto financiado con fondos europeos, dio a un grupo de investigadores la preparación necesaria para realizar esta labor. Se trata de una red de formación inicial en materia de biotecnología fotosintética sostenible con la que obtener energía y recursos valiosos. PHOTO.COMM seleccionó a doce investigadores noveles y dos investigadores experimentados para recibir formación sobre diseño e ingeniería de comunidades de microalgas sintéticas reguladas por la luz para su uso industrial. Poniendo el mismo énfasis en su formación como líderes científicos y como emprendedores, el proyecto pretendía dejar un legado que contribuyera al bienestar socioeconómico de la Unión Europea. Los investigadores se decantaron por la opción tan innovadora de establecer comunidades microbianas sinérgicas. El equipo combinó un alga eucariota que necesita vitamina B12 con una bacteria heterótrofa que proporciona la B12 a cambio de fotosintatos. PHOTO.COMM creó modelos metabólicos a escala del genoma para identificar genes esenciales y también aquellos en los que el silenciamiento de genes podría servir para producir sustancias químicas deseadas a gran escala. Los investigadores desarrollaron distintas plataformas técnicas para obtener varias cianobacterias fijadoras de nitrógeno. PHOTO.COMM se valió de la manipulación genética para incrementar la liberación de amoníaco en los medios. Para ello, regularon a la baja la actividad de la glutamina sintetasa. El equipo analizó consorcios naturales de algas y bacterias mediante metagenómica para determinar interacciones que se producen en la naturaleza. También aplicó esta técnica a muestras procedentes de fotobiorreactores industriales ya existentes. Aparte del cocultivo de distintos microorganismos, PHOTO.COMM identificó nuevos ácidos ribonucleicos regulatorios que podrían utilizarse para alcanzar la productividad necesaria para la producción a escala industrial. Los investigadores identificaron dos ácidos ribonucleicos así, que podrían utilizarse. Los investigadores determinaron la importancia de la fosforilación y han introducido ya nuevas rutas para mejorar los parámetros fotosintéticos. Los equipos participantes se valieron de varias plataformas técnicas distintas para desarrollar un método metatranscriptómico novedoso con que estudiar poblaciones microbianas mixtas. Por último, el equipo mejoró la robustez y la aplicabilidad en biorreactores de especies de algas y cianobacterias. El método de PHOTO.COMM probablemente sea la primera forma económica y enteramente biológica con la que lograr productividad y estabilidad a largo plazo. Con el tiempo, ello supondrá una aportación considerable a la economía de la UE y al bienestar de su sociedad.
