Detección de mutantes de interés industrial mediante bioensayo

Gran parte de los procesos biotecnológicos se basan en la obtención de metabolitos que son producidos durante el crecimiento de los propios microorganismos, como por ejemplo algún aminoácido. No obstante no basta con producir este metabolito, hay que sobreproducirlo y la mayoría de las rutas sufren retroinhibición como método de regulación.  Para resolver este problema se recurre a la inducción de mutaciones, pero ¿cómo elegir el mutante más adecuado? En el ejemplo que vamos a ver a continuación nos vamos a basar en el uso de otro microorganismo como chivato de dicha actividad.

Tal y como se comenta en la introducción de la entrada, la mayoría de estas rutas sufren regulación por retroinhibición. Pensemos en una ruta como la de la imagen. Deseamos sobreproducir el metabolito D, pero este metabolito tiene un sitio de unión alostérico sobre el primer enzima de la ruta, de manera que el propio producto va a controlar su producción. (valga la redundancia). El objetivo de los biotecnólogos es inducir mutantes desregulados, de manera que el producto final no afecte al primer enzima y pueda haber sobreproducción. ¿Pero cómo podemos detectar dichos mutantes?

Miles, e incluso millones de microorganismos son sometidos a agentes mutagénicos que van a provocar mutaciones de distinto calibre en los microorganismos, algunos provocarán que las células sean directamente inviables, otros en cambio modificarán otras rutas…es decir tenemos un gran abanico de posibilidades y buscar nuestra mutación es como buscar una aguja en un pajar. Sin embargo podemos pedir ayuda a otro microorganismo que nos puede revelar cuáles son nuestros mutantes de interés.

La condición es que el microorganismo que nos vaya a ayudar sea auxótrofo para el metabolito que queremos sobreproducir, es decir, que necesite el metabolito D para crecer.

El método es muy simple y se puede hacer en cualquier laboratorio sin requerimientos técnicos importantes. Se prepara medio de cultivos sin el metabolito D, y se suspenden células para nuestro microorganismo ayudante.

En principio nuestro ayudante no va a poder crecer por que necesita el metabolito D. A continuación se siembran diluciones de la suspensión de células que hemos mutado previamente sobre estas placas y se dejan crecer las colonias. Si existen colonias sobreproductoras del metabolito D este pasará al medio de cultivo e inmediatamente debajo de la colonia sobreproductora nuestro microorganismo ayudante crecerá, revelando la posición de los mutantes sobreproductores. De este modo podemos identificar fácilmente aquellas colonias sobreproductoras del metabolito D.

Los autores del blog reconocemos que el nivel de las publicaciones ha disminuido notoriamente en estas últimas semanas. Para aquellos que no lo sepáis, estamos inmersos en periodo de exámenes y la verdad es bastante difícil conseguir tiempo, inspiración y nuevas noticias cuando casi no se tiene tiempo para levantar la vista de los apuntes…