Determinación del proteoma del dinoflagelado pyrocystis lunula y estudio de sus aplicaciones biotecnológicas

Resumen

El conocimiento a nivel molecular de las microalgas ha obtenido un gran interés científico y los avances en el área de la manipulación genética abren un campo novedoso de posibles aplicaciones para estos organismos. Este trabajo recoge un compendio de los principales hitos que han marcado el área de la ingeniería genética en microalgas durante las últimas décadas. Además, se reporta aquí el primer análisis molecular de Pyrocystis lunula que utiliza enfoques tanto transcriptómicos como proteómicos ("ómico"). P. lunula es un dinoflagelado marino que históricamente ha recibido atención gracias a su capacidad bioluminiscente según los ritmos circadianos y actualmente existen varias aplicaciones biotecnológicas derivadas de dicho sistema en esta especie. Es por ello que para estudiar el proteoma de P. lunula, se empleó un enfoque "ómico" utilizando muestras de microalgas frescas. Como resultado se generaron un total de 80.874.825 lecturas en bruto (11.292.087.505 pb; 55,82% GC) mediante secuenciación de ARNm. Las secuencias fueron ensambladas en 414.295 contigs (219.203.407 pb; 55,38% GC) por el software Trinity, generando un transcriptoma de referencia que se empleó posteriormente para llevar a cabo el primer análisis proteómico en P. lunula. Se identificaron un total de 17.461 péptidos y 3.182 proteínas. Las proteínas identificadas se categorizaron de acuerdo con la descripción funcional y la clasificación de ontología de genes. Los resultados proteómicos representan una pieza valiosa en la comprensión del mecanismo bioluminiscente de P. lunula a nivel molecular y arroja luz sobre la identificación de factores importantes involucrados en la regulación de la expresión génica. Destaca la presencia de la proteína de unión a luciferina (LBP), que no se había descrito hasta el momento en el género Pyrocystis. Los mecanismos celulares y moleculares que subyacen al fenómeno bioluminiscente en dinoflagelados están caracterizados; sin embargo, todavía hay algunos aspectos que siguen siendo un enigma; tal es el caso de la presencia y diversidad de la LBP, así como el proceso de síntesis de luciferina. Estos son factores que se revisan sistemáticamente y se establecen nuevas perspectivas en relación con los elementos moleculares responsables de este fenómeno, así como sobre la función de la bioluminiscencia en los dinoflagelados.