Proyectos
Obtención y caracterización de una enzima sintetizada por bacterias epífitas de macroalgas de la especie Ulva lactuca presentes en el litoral rocoso de la Punta de la Loma (Santa Marta, Colombia)
Resumen
En el ambiente marino, las superficies vivas son sitios potenciales para el establecimiento de comunidades microbianas, tal es el caso de las macroalgas del género Ulva, las cuales constituyen un componente estructural importante en las zonas intermareales costeras y sirven como sustrato para la colonización de comunidades de microorganismos epífitos (caracterizados por permanecer asociados a superficies vivas: plantas y macroalgas) (Engel et al. 2002). Investigaciones realizadas han establecido que los patrones de colonización son específicos del hospedero y están influenciados por la macroalga, debido a características particulares, tales como los componentes de la pared celular y/o los mecanismos de defensa. En términos generales, los microorganismos se benefician de los compuestos orgánicos producidos por el hospedero macroalgal, de modo que con el fin de asimilar estos nutrientes, sintetizan una gran variedad de enzimas dentro de las que se encuentran lipasas, agarasas, amilasas, ureasas y celulasas, entre otras (Martin et al. 2014). Por su parte, las bacterias epífitas contribuyen tanto en los procesos de defensa de la macroalga, mediante la producción de compuestos antimicrobianos, como en su crecimiento, gracias a la síntesis de vitaminas y factores de crecimiento (Armstrong et al. 2001). En el caso particular de macroalgas del género Ulva, la biomasa total consiste en proteínas (27%), lípidos (0.3 %) y carbohidratos (62%), estos últimos representados principalmente por ulvano (compuesto constituido por sulfato, ramnosa, xilosa, ácido idurónico y ácido glucorónico), el cual junto con la celulosa conforman la pared celular macroalgal (Jiao et al. 2011). Es así como, la producción de estos polisacáridos por parte de las macroalgas favorece la síntesis de enzimas que facilitan la toma de nutrientes a partir de la superficie macroalgal (Collén et al. 2011; Martin et al. 2014). Desde que existe la posibilidad de clonar el DNA directamente del ambiente (utilizando muestras de suelo, agua, etc.), esta aproximación ha sido usada para construir librerías metagenómicas y buscar en ellas rutas metabólicas para compuestos bioactivos (Kennedy et al. 2008, Sánchez et al. 2010), lo que ha promovido el descubrimiento de nuevas enzimas a partir del estudio de microorganismos del ambiente marino, tales como lipasas, celulasas, amilasas entre otras, que se caracterizan debido a que por sus propiedades funcionales, presentan una amplia variedad de aplicaciones a nivel biotecnológico e industrial (Kennedy et al. 2010). Sin embargo; pese a su diversidad y a su potencial como productoras de compuestos bioactivos y enzimas, las bacterias epífitas de macroalgas han recibido poco interés (Yan et al. 2002, Egan et al. 2008). Debido a la falta de conocimiento referente a las comunidades microbianas asociadas a superficies macroalgales, con el desarrollo de esta propuesta, se pretende obtener y caracterizar una enzima sintetizada por bacterias asociadas a macroalgas de la especie U. lactuca. Para lograr este propósito se tiene prevista la construcción de una librería metagenómica a partir de ADN de bacterias epífitas, para luego en los clones obtenidos, llevar a cabo la evaluación de las actividades enzimáticas de interés para el estudio (celulolítica, amilolítica y lipolítica). Por otra parte, como resultado de la primera fase de este proyecto, se tienen alrededor de 274 cepas aisladas de superficies macroalgales, en las cuales se planea realizar un tamizaje con el fin de identificar las actividades enzimáticas previamente mencionadas. De esta manera, con los resultados obtenidos se espera generar conocimiento con relación a bacterias epífitas de U. lactuca presentes en la región de Santa Marta (Caribe Colombiano), así como obtener una enzima sintetizada por estas bacterias, la cual debido a sus propiedades funcionales pueda ser de interés en algún proceso biotecnológico.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2016-2018
Modalidad:Modalidad Única
Responsable