Agricultura Botánica y Genética Estados Unidos

La biblioteca de algas proporciona información sobre los genes para la fotosíntesis


No es fácil ser verde. Se necesitan miles de genes para construir la maquinaria fotosintética que las plantas necesitan para aprovechar la luz solar para el crecimiento. Y, sin embargo, los investigadores no saben exactamente cómo funcionan estos genes.


Universidad de Princeton.

Ahora, un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Princeton ha construido una «biblioteca» pública para ayudar a los investigadores a descubrir qué hace cada gen. Usando la biblioteca, el equipo identificó 303 genes asociados con la fotosíntesis, incluidos 21 genes recién descubiertos con un alto potencial para proporcionar nuevos conocimientos sobre este proceso biológico de soporte vital . El estudio fue publicado en línea esta semana en Nature Genetics .

«La parte de la planta responsable de la fotosíntesis es como una máquina compleja formada por muchas partes, y queremos entender qué hace cada parte», dijo Martin Jonikas, profesor asistente de biología molecular en Princeton. «Esperamos que esta biblioteca sea uno de los cimientos sobre los que se construirá la gente para hacer la próxima generación de descubrimientos».

Desbloquear el rol de cada gen podría permitir a los investigadores diseñar plantas para que crezcan más rápidamente, y potencialmente satisfacer las necesidades futuras de alimentos del mundo. Las plantas también podrían potencialmente alterarse para absorber más dióxido de carbono, ayudando a enfrentar los desafíos climáticos.

La biblioteca, financiada en gran parte a través de una subvención de la National Science Foundation, está formada por miles de algas unicelulares que habitan en los estanques, conocidas como Chlamydomonas reinhardtii o Chlamy, para abreviar. Cada «libro» en la biblioteca es una cepa de Chlamy con una sola mutación. Las más de 62,000 cepas mutantes , alojadas en el Centro de Recursos Chlamydomonas de la Universidad de Minnesota, cubren más del 80 por ciento de los genes de Chlamy.

Se han creado bibliotecas similares en otros organismos unicelulares , como la levadura, pero este es el primer esfuerzo de este tipo para cualquier organismo fotosintético unicelular. El rápido crecimiento de los organismos unicelulares los hace valiosos como herramientas de investigación.

«Debido a que esta especie de algas a menudo se usa como modelo para comprender una gama más amplia de procesos biológicos, esta biblioteca será un recurso importante», dijo Karen Cone, directora de programas de la National Science Foundation, que fue la principal fuente de fondos para esta investigación. . «La asociación entre el grupo Jonikas y el Centro de Recursos Chlamydomonas mejora la accesibilidad de la comunidad a este valioso recurso, que a su vez permitirá nuevos descubrimientos, especialmente en una de las áreas prioritarias de investigación de la NSF, ‘Entender las reglas de la vida'».

Debido a los diversos desafíos inherentes al genoma de Chlamy, el proyecto tardó nueve años en completarse. A lo largo del proyecto, los investigadores utilizaron robots para mantener vivas las generaciones de células al cambiar los medios líquidos ricos en nutrientes en los que viven.

Información de: phys.org


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