AGRO 2.0 La secuenciación del genoma del hongo con aplicaciones biotecnológicas

Los investigadores Antonio G. Pisabarro (Catedrático de Microbiología), así como José Luis Lavín y José Antonio Oguiza, del Grupo de Genética y Microbiología de la Universidad Pública de Navarra, han participado en el proyecto internacional de secuenciación del genoma del hongo Postia placenta. Los resultados, publicados recientemente en el Diario de la Academia Nacional Americana de Ciencias (PNAS), han permitido a la determinación de los mecanismos con los que este hongo ataca la madera para utilizar la celulosa que contiene. Estos resultados son importantes para el diseño de procesos utilizando la madera para producir bioetanol. Utilizado para la producción de cereales de biocombustibles, remolacha y otros cultivos (combustibles de primera generación) como materia prima. Sin embargo, las controversias generadas por este uso derivado de productos alimenticios han hecho necesario buscar nuevas materias primas que no sean alimentos y no afecten a su precio en el mercado, restos de comida y vegetales son una alternativa prometedora (segunda generación de combustibles). En este contexto, los resultados del estudio del genoma de P. placenta son un paso más en la búsqueda de procesos más eficientes y menos contaminantes para la producción de alcohol a partir de madera.

El proyecto de secuenciación e identificación de los genes de este hongo, coordinado por Dan Cullen, de la Universidad de Wisconsin (E.U.A.), ha tardado dos años en completarse y 53 investigadores de ocho países participaron en él. Si tuviéramos que transcribir en letras los casi 17,000 genes que componen el genoma de P. placenta, ocuparíamos 7,000 páginas con 33 millones de letras. Como Gerardo Pisabarro, la persona responsable del equipo de investigadores de la Universidad Pública de Navarra, ha explicado: “el problema no es tanto la obtención de estas siete mil páginas, contamos con las herramientas que nos permiten hacerlo, pero descifrar lo que están diciendo, la identificación de los genes y averiguar cómo funcionan es la tarea”.

Los árboles son ricos en celulosa y el azúcar que forma parte del árbol se encuentra principalmente en este polímero. Sin embargo, a diferencia de lo que ocurre con las uvas, el azúcar es fácilmente utilizable con levadura para producir alcohol , la obtención de glucosa (y alcohol) de un árbol no es tan fácil.

“Hay dos formas de degradar la madera”, señaló el Sr. Pisabarro: “hay maderas que al pudrirse, se vuelven blancas, como resultado de los hongos, hay otras que van hacia los colores marrones, esto lo produce otro tipo de hongo, como P. placenta”. La novedad de este hongo es la forma en que interviene en la degradación de la madera, su capacidad para comer la celulosa sin lignina perjudicial, la sustancia que protege la celulosa del árbol. Cuando se observa un árbol, a pesar del hecho de que la celulosa que la componen es sobre todo blanca, lo que se ve no es blanco, pero sí marrón. Esto es debido a la capa de lignina que lo protege y que le da su aspecto leñoso.

“Esta sustancia, la lignina, protege la celulosa del árbol del ataque de otros organismos y el árbol pierde consistencia, se pudre y se descompone, pero también hace que sea más difícil para nosotros obtener el azúcar para producir alcohol. Por lo tanto, lo que tenemos que hacer es romper la capa de lignina. Los hongos que se comen (degradan o rompen) la lignina de la celulosa dejan abierta para ver y pudre el árbol con una capa de podredumbre blanca. Los hongos como P. placenta, sin embargo, son capaces de comer la celulosa sin dañar la lignina y, de hecho, los árboles afectados por este hongo, en descomposición, terminar con un color marrón. Nuestro objetivo es descubrir el modus operandi de estos hongos: ¿cómo se las arreglan para obtener la celulosa y, de este modo, recuperar la mayor cantidad de glucosa de la madera con el fin de utilizarla para producir alcohol”.

Aparte de la investigación aplicada, el profesor Gerardo Pisabarro subraya la importancia de la investigación básica en genómica y en microorganismos, ya que “prácticamente todos los seres vivos se organizan de una manera similar. Hay aspectos de la regulación de genes que podemos estudiar en sistemas simples como los hongos, y obtener respuestas aplicables a nosotros mismos. También somos testigos de una verdadera revolución tecnológica en la secuenciación de genomas que probablemente nos permitan conocer la secuencia de las personas a un costo aceptable para los sistemas de salud. Esto significará una revolución en la medicina, el diagnóstico tanto y en cuanto a tratamiento de muchas enfermedades en una forma más personalizada”.

Fuente: salud.carlosslim.org