Sólo el 1 % de los organismos son cultivables en el laboratorio, mientras que se pierde la posibilidad de estudiar el 99 % restante. Mediante las estrategias de metagenómica, los científicos pueden estudiar de manera directa las comunidades de microorganismos en su entorno natural y, de esta manera, evitar aislar y cultivar cada una de las especies que componen la comunidad. Este conocimiento será parte del curso intensivo de Genómica Aplicada que se dictará en el INTA Castelar, del 1 al 27 de febrero.

Los resultados alcanzados por el equipo que dirige Paola Talia, investigadora del INTA-Conicet, permiten pensar en la obtención de enzimas purificadas con capacidad para facilitar el proceso de obtención de biocombustibles, ya que los cócteles enzimáticos comerciales que se aplican sobre las biomasas son de costo elevado.

En la investigación se evalúan las actividades enzimáticas involucradas en la degradación de lignocelulosa en extractos crudos y aislamientos bacterianos. Además, mediante estrategias metagenómicas se determina la diversidad bacteriana presente en el intestino y el conjunto de genes involucrados en la degradación de la lignocelulosa, principal componente de la pared celular de las plantas.

La lignocelulosa es la biomasa más abundante en la tierra. Desde un enfoque metagenómico los científicos estudian su degradación y buscan diseñar métodos para aprovechar su potencial. Como recurso primario podría permitir –a futuro– la producción de una gama de compuestos actualmente obtenidos a partir de fuentes de combustibles fósiles.

Obtener nuevas enzimas podría abaratar el tratamiento de hidrólisis que sirve para transformar las estructuras complejas de la celulosa en simples como la glucosa que luego se fermenta y se obtiene etanol. Este y otros avances serán parte del conocimiento pensado para el taller intensivo de metagenómica que se dictará conjuntamente con el curso de genómica aplicada en Castelar.

La investigación permite pensar en la obtención de enzimas purificadas con capacidad para facilitar el proceso de obtención de biocombustibles.

Por su parte, avances en la investigación sobre el picudo del algodonero (Anthonomus grandis), fueron presentados recientemente en un trabajo publicado en la revista Frontiers in Microbiology. Demuestran que al alimentar al picudo con tres dietas lignocelulósicas (fuentes potenciales de biomasa para la producción de bioetanol en nuestro país), la estructura de la comunidad bacteriana intestinal varía dependiendo de la composición de la misma.

En el artículo, Talia junto a investigadores del INTA, UBA, Conicet y el Lawrence Laboratorio Nacional de Berkeley (LBNL, USA), sugieren que la alimentación con dietas de diferente composición podría ser una estrategia viable para descubrir variantes de sistemas de descomposición de celulosa y hemicelulosa.

Se conoce que determinados insectos pueden degradar celulosa por diferentes estrategias, muchos cuentan con enzimas propias y del tracto digestivo que colaboran en la degradación de estos compuestos.

Las investigaciones en una primera etapa están orientadas a producir nuevo conocimiento sobre qué hay en el intestino de estos insectos; es decir, acerca de los géneros presentes, funciones que cumplen y su abundancia.

Esto que se interpreta como el estudio de la biodiversidad es posible gracias a la aplicación de tecnologías de secuenciación masiva que permiten profundizar en el análisis de los resultados.

En una segunda etapa se analiza el ADN total de los microoganismos del intestino con el propósito de identificar nuevas y más eficientes enzimas degradadoras de lignocelulosa y contribuir así a la caracterización del proceso celulolítico de estos insectos.

Un curso, todo el conocimiento

Del 1 al 25 de febrero, en el INTA Castelar se dictará un curso intensivo de Genómica Aplicada que, a su vez, es una materia de grado y postgrado de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.

Entre las temáticas a desarrollar se destacan la genómica estructural: mapeo físico de genomas, el genotipificado por secuenciación (GBS) y mapeo por asociación (GWAS). Además, se hablará sobre secuenciación y resecuenciación de genomas (Sanger, NGS y posteriores) y bioinformática genómica.

También se compartirán los avances sobre metagenómica funcional y caracterización taxonómica de biodiversidad en ecosistemas, genómica funcional (del genoma al fenoma): transcriptómica, RNAseq y micromatrices.

Asimismo, la metabolómica, interactómica y otras X-ómicas, la interpretación y relacionamiento de datos, la fenómica y genética cuantitativa relacionada y las aplicaciones de la biología de sistemas serán parte del programa.