Gracias a genes adquiridos de bacterias, un hongo puede degradar un hidrocarburo dañino para el medio ambiente y sufre un estrés considerable en el proceso. Estos notables hallazgos de investigación, que se publicaron recientemente, fueron obtenidos por un grupo de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida, Viena (BOKU). Los resultados fueron posibles gracias a los últimos equipos para el análisis del genoma y del transcriptoma, cuyo uso también está abierto a terceros en el BOKU.
Cladophialophora immunda puede ser un hongo, ¡pero no es un simple hongo! Este hongo ascomiceto o saco, que pertenece al grupo de hongos de levadura, tiene una característica muy impresionante:puede descomponer fácilmente el tolueno, un hidrocarburo perjudicial para el medio ambiente. Esto convierte a C. immunda en una excelente herramienta para la remediación biológica de suelos y otros ambientes contaminados con hidrocarburos. Utilizando los últimos métodos de secuenciación y una tubería bioinformática especialmente desarrollada, La Dra. Barbara Blasi y el Dr. Hakim Tafer del equipo de la Prof. Katja Sterflinger en el Departamento de Biotecnología (BOKU, Viena) examinado, por primera vez, precisamente cómo lo hace el hongo. Los sorprendentes resultados del estudio, que fue publicado recientemente en la revista Informes científicos , revelan que C. immunda adquirió numerosos genes esenciales para la degradación del tolueno a partir de bacterias y, es más, que la degradación del tolueno va de la mano con un estrés enorme, a lo que el hongo responde con numerosas reacciones.
Secuenciación rápida y confiable
Los asombrosos hallazgos también fueron posibles gracias a los últimos secuenciadores, que están disponibles en las instalaciones centrales de EQ-BOKU de la universidad y también pueden alquilarse a terceros. Incluyen un secuenciador de semiconductores de iones (Secuenciador de iones de protones), lo que permite la secuenciación extremadamente rápida de grandes volúmenes de ácidos nucleicos. Esto hizo posible que el equipo de investigación de BOKU obtuviera, entre otras cosas, información valiosa sobre la activación de genes durante la degradación del tolueno. El profesor Sterflinger explica:"De esta manera, produjimos el primer análisis de transcriptoma del mundo de un hongo que crece en tolueno. También pudimos demostrar que C. immunda tiene casi todas las enzimas que anteriormente estaban asociadas, de diferentes organismos, con la degradación del tolueno ". Los científicos incluso lograron demostrar que los genes de estas enzimas están agrupados en cinco grupos en el ADN. . Estos grupos de genes no son inusuales en los hongos, pero este fenómeno no se había descrito previamente para los genes que juegan un papel importante en la degradación de los hidrocarburos. Una comparación de los datos completos de la secuencia de C. immunda con los de otros organismos también demostró claramente que en el pasado se transfirieron ocho genes para la degradación del tolueno de las bacterias al hongo.
Estrés de hongos
Cuando el equipo examinó la actividad de otros genes cuya expresión estaba influenciada por la degradación del tolueno, les esperaba otra sorpresa. "A pesar de su capacidad para degradar el tolueno de manera muy eficiente, el proceso crea un estrés enorme para C. immunda. Toda una serie de procesos metabólicos celulares se ven afectados negativamente por el contacto con el tolueno, "explica el profesor Sterflinger. Estos procesos incluyen funciones celulares básicas como la producción y degradación de aminoácidos y sustancias orgánicas, respiración celular, y mecanismos especiales de transporte. Los científicos también pudieron demostrar que la degradación del tolueno desencadena la producción de antioxidantes y activa los mecanismos de desintoxicación celular. Todos estos procesos son indicadores inequívocos de estrés. "Esto sugiere que, aunque puede degradarlo con tanta eficacia, C. immunda no es un verdadero amigo del tolueno, "explica el profesor Sterflinger." Por el contrario, la destrucción efectiva del tolueno parece ser un mecanismo de protección utilizado por el hongo para protegerlo de sus efectos nocivos ".
Los resultados del estudio también fueron posibles gracias a la cooperación exitosa entre el grupo del Prof. Sterflinger en el Departamento de Biotecnología y la instalación central EQ-BOKU de la Universidad. Esta subsidiaria independiente adquiere y opera numerosos equipos grandes y costosos, como los últimos secuenciadores y cromatógrafos de gases, y los pone a disposición tanto de los grupos de investigación propios de la universidad como de terceros. Esto significa que este último también puede acceder a la experiencia de los científicos de BOKU para tareas de medición complejas y proyectos de investigación completos. La cooperación de EQ-BOKU con numerosas empresas industriales y grupos de investigación internacionales atestigua el éxito de este concepto, que también contribuye a muchos hallazgos de investigación de renombre internacional en la propia universidad.
