La biología sintética revela los secretos de la vida sin oxígeno
Subvención avanzada del CEI para el investigador de productos naturales Christian Hertweck
El proyecto "AnoxyGen" descifrará nuevas sustancias activas de los anaerobios y dilucidará su papel en la naturaleza. Algunas de ellas podrían ser útiles para el ser humano, los animales y el medio ambiente. Christian Hertweck ha recibido una de las subvenciones avanzadas del Consejo Europeo de Investigación (CEI). En el proyecto quiere investigar las vías biosintéticas únicas y los compuestos activos de las bacterias anaerobias para comprender mejor su papel en la naturaleza y hacerlas utilizables en aplicaciones médicas, ecológicas y biotecnológicas. Hertweck dirige el Departamento de Química Biomolecular del Instituto Leibniz de Investigación de Productos Naturales y Biología de las Infecciones - Instituto Hans Knöll (Leibniz-HKI) y es catedrático de Química de Productos Naturales en la Universidad Friedrich Schiller de Jena.
El Prof. Dr. Christian Hertweck, jefe del Departamento de Química Biomolecular del Leibniz-HKI y catedrático de Química de Productos Naturales de la Universidad Friedrich Schiller de Jena, ha recibido una de las prestigiosas subvenciones ERC Advanced Grants del Consejo Europeo de Investigación.
Anna Schroll/Leibniz-HKI
Mucho antes de que la fotosíntesis trajera oxígeno libre al mundo, la Tierra ya estaba poblada por numerosos organismos. El oxígeno suponía una amenaza para su vida, por lo que desarrollaron vías metabólicas completamente distintas a las que conocemos de plantas, animales y seres humanos. Las bacterias anaerobias han sobrevivido a los siglos en nichos especiales, libres de oxígeno, algunos de ellos muy cerca de nosotros: como parte esencial del microbioma intestinal, donde son de enorme importancia para el bienestar del organismo. Sin embargo, ciertos anaerobios también pueden desencadenar enfermedades potencialmente mortales, como el tétanos o el botulismo. Por tanto, estas bacterias tienen una influencia considerable en la calidad de vida en la Tierra y ocupan una posición clave en el medio ambiente. Su metabolismo especial también las convierte en herramientas muy codiciadas en biotecnología.
El proyecto "AnoxyGen" pretende desentrañar el inmenso potencial biosintético de los anaerobios, hasta ahora sin explotar. A pesar de su capacidad genómica para formar nuevos compuestos, la mayoría de estos genes biosintéticos están inactivos en el laboratorio, por lo que hasta ahora no se han descubierto sus productos.
Hertweck y su equipo quieren cambiar esta situación. Utilizando herramientas de biología molecular y sintética de nuevo desarrollo, los investigadores quieren descifrar y aprovechar las vías metabólicas aún desconocidas de estas bacterias. El proyecto abarca varias áreas de trabajo en las que se utiliza un potente sistema de expresión para identificar y modificar nuevos compuestos activos. Esto también permitirá al equipo producir e investigar las toxinas y factores de virulencia de anaerobios patógenos sin tener que cultivar grandes cantidades de los propios patógenos.
"Con este proyecto queremos proporcionar métodos y herramientas novedosos a la comunidad científica. Esperamos que 'AnoxyGen' sea de gran utilidad, sobre todo para la medicina, pero también para la ecología y la biotecnología", explica Hertweck. "Las bacterias anaerobias siguen siendo poco investigadas, pero sus procesos metabólicos ofrecen un gran potencial para el descubrimiento de nuevos compuestos activos. También podemos obtener nuevos conocimientos sobre su papel como patógenos". Hertweck, que ya ha sido galardonado con el Premio Gottfried Wilhelm Leibniz y el Premio Ernst Jung de Medicina por su gran creatividad científica en la identificación de nuevos compuestos activos a partir de microorganismos desatendidos, refuerza también con este proyecto el Balance del Clúster de Excelencia Microverse, que estudia la formación y el equilibrio de las comunidades microbianas. Las bacterias anaerobias han desempeñado hasta ahora un papel secundario en él, en parte porque resultaba difícil acceder a ellas desde el punto de vista metodológico. El investigador quiere ahora colmar esta laguna.
La ERC Advanced Grant, una de las subvenciones más prestigiosas de la Unión Europea, reconoce la excelencia y la innovación de los mejores investigadores. El proyecto "AnoxyGen" de Christian Hertweck fue seleccionado por sus grandes perspectivas para ampliar nuestra comprensión de la biosíntesis microbiana y desarrollar nuevas aplicaciones biotecnológicas. Con unos recursos financieros holgados, el investigador y su equipo interdisciplinar abordarán este tema durante los próximos cinco años.
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