PAPEL DE LA INGENIERÍA GENÉTICA
Como vimos en el capitulo de regulación de las vías catabólicas el conocimiento de los elementos reguladores podían ser de gran ayuda a la hora de diseñar sistemas mas específicos y controlados en la biorremediación. Evidentemente es un campo reciente donde comenzamos a tener las herramientas necesarias para utilizarla pero también es cierto que es un tema muy comprometido y introvertido por el desconocimiento de que puede pasar si se liberan al medio genes nuevos o modificados. ¿Puede esto modificar las poblaciones naturales? ¿Hasta que punto? Pero lo que nadie duda es que la ingeniería genética tiene una potencialidad enorme tanto en la biorremediación como en otros campos.
Para hacernos una idea de las aplicaciones biotecnologías que puede tener la ingeniería genética en la biorremediación se proponen a continuación dos ejemplos que lo ilustran:
¨Por ejemplo como hemos dicho uno de los problemas de la utilización de cepas
modificadas genéticamente es que una vez liberadas en el medio estas podrían
difundirse a otros lugares no contaminados o bien una vez hubieran hecho su
faena descontaminadora degradando todo el contaminante estas persistirían allí
en los dos casos aumentando el riesgo de transferencia genética horizontal. Por
eso nos interesaría tener un fuerte control sobre estas cepas desde el punto de
vista espacial y temporal. Y esto se podría conseguir utilizando una cepa
suicida modificada genéticamente.
Por ejemplo queremos eliminar un cierto hidrocarburo en una zona y conocemos
bien las vías de degradación de este hidrocarburo y los promotores y elementos
que intervienen en su regulación. Con esto se podría diseñar un sistema donde
en esta cepa degradadora se podría introducir un gen letal tal como la colicina
E3Rnase debajo el control de un promotor regulado por un represor dependiente de
un corepresor ( que sería el hidrocarburo a degradar). Es decir un control
negativo reprimible. De esta manera si el microorganismo se va del lugar
de acción o el contaminante es totalmente degradado, al no existir corepresor
en el medio, el represor no podría actuar y por lo tanto se expresaría
el gen letal matando a la célula. Sin embargo si se mantiene en la zona
contaminada y queda contaminante para degradar el represor reprimirá el gen
letal.
¨Otro
ejemplo de aplicación sería construir cepas
biosensoras . Consistiría en hacer otra fusión
génica entre un promotor regulado por un activador inducido por el contaminante
y un gen reporter fácil de detectar como es el caso del gen lux. Esta cepa
biosensora nos permitiría monitorizar in situ como va el proceso de
degradación mediante la producción de bioluminiscencia. Además como mas
luz producida indicará mayor grado de degradación. Además estas cepas
biosensoras se podrían optimizar teniendo en cuenta los mecanismos de
transporte del contaminante dentro la célula como podrían ser las mismas
proteínas MCP( ver capítulo:
limites biorremediación( quimiotaxis).Como más eficientes sea este
transporte mayor entrada de contaminante, por lo tanto mas degradación y
activación del gen lux, siendo una cepa biosensora mucho mas sensible.
(Se aconseja leer el siguiente review
para mas información).
¨ Otras aplicaciones biotecnológicas serían aquellas relacionadas en aumentar la eficiencia de degradación de las vías degradativa.
Como conclusión sería poder integrar el conocimiento de las vías degradativas y su regulación para obtener cepas degradadoras mucho mas eficientes que las que podamos encontrar autóctonamente. Y por que no también modificar estas cepas para que tengan buenos mecanismos de quimiotaxis específicos y productoras de biosufactantes para aumentar la biodisponibilidad. Así se podrían utilizar cepas específicas para cada vertido o contaminante disminuyendo en mucho tiempo la degradación natural.
Para mas información se recomienda la lectura del siguiente review.
Para finalizar este capítulo a continuación se expone un cuadro donde incluye de manera general (no solo desde el punto de vista del papel de la ingeniería genética) cuales serían las líneas de investigación para mejorar la biorremediación: