Un equipo de investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) ha logrado descifrar un mecanismo clave para la obtención de compuestos derivados de las algas pardas, con importantes aplicaciones en el ámbito de la biotecnología. Este avance se produce en un contexto donde cada año se extraen miles de toneladas de estas algas del fondo marino, principalmente para obtener alginatos, un polímero caracterizado por su alta densidad y resistencia.
Las liasas de alginato (AL), enzimas que desempeñan un papel crucial en la degradación de estos biomateriales marinos, han sido objeto de estudio por parte del equipo internacional que lidera la UB. Los resultados obtenidos permitirán utilizar los alginatos como portadores de fármacos, aditivos o espesantes, entre otros usos. La investigación ha sido publicada en la revista Nature Communications.
Aplicaciones en Biomedicina y Alimentación
La capacidad para manipular estas enzimas abre la puerta a la creación de "alginatos a medida", adaptados a necesidades específicas dentro de sectores como el alimentario y el biomédico. Según los investigadores, este descubrimiento no solo mejora el aprovechamiento de recursos naturales, sino que también contribuye al impulso de una economía más sostenible.
El estudio fue coordinado por Carme Rovira, profesora ICREA en la UB, junto con José Pablo Rivas-Fernández y Casper Wilkens, biotecnólogo en la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU). Además, participaron expertos de otras instituciones académicas como la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) y la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
Investigación Avanzada con Supercomputación
Una parte significativa del trabajo se centró en el análisis computacional del mecanismo en cuestión. Utilizando el superordenador MareNostrum 5 del Barcelona Supercomputing Center – Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS), el equipo realizó simulaciones detalladas que permitieron aclarar aspectos fundamentales sobre cómo las enzimas AL interactúan con diversas variantes de alginatos.
Estos análisis confirmaron que la degradación del polímero ocurre en una única etapa y desde su centro. Además, se identificó un estado transitorio caracterizado por una alta carga negativa durante la reacción química. Este hallazgo podría facilitar el control sobre el momento exacto en que se rompe el polímero mediante modificaciones genéticas específicas.
Perspectivas Futuras
Los investigadores también destacan que las liasas estudiadas pertenecen a una familia abundante conocida por su potencial biotecnológico. Esto permite extrapolar los resultados a otras enzimas similares, lo que podría llevar a mejoras significativas en su eficiencia. Actualmente, están trabajando en diseñar sondas capaces de identificar nuevas liasas activas en carbohidratos.
Este proyecto forma parte del programa Carbocentre, respaldado por ayudas Synergy Grants del Consejo Europeo de Investigación (ERC), reconocidas como algunas de las más prestigiosas en Europa para equipos que abordan desafíos científicos complejos.
Preguntas sobre la noticia
¿Qué se ha descubierto sobre las algas pardas y su uso en biotecnología?
Un equipo de investigadores ha descifrado el mecanismo por el cual las liasas de alginato (AL) degradan los biomateriales marinos, lo que permite obtener compuestos como los alginatos, utilizados en aplicaciones biotecnológicas.
¿Cuáles son las aplicaciones potenciales de los compuestos derivados de las algas pardas?
Los compuestos derivados de las algas pardas, como los alginatos, tienen aplicaciones en la industria alimentaria y biomédica, incluyendo su uso como portadores de fármacos, aditivos o espesantes.
¿Cómo contribuye este descubrimiento a la economía verde?
El estudio promueve un mejor aprovechamiento de los recursos naturales e impulsa la economía verde al utilizar enzimas para obtener alginatos, optimizando así su producción y reduciendo el impacto ambiental.
¿Qué técnicas se utilizaron en esta investigación?
Se realizaron simulaciones de dinámica molecular utilizando el superordenador MareNostrum 5 para modelar y describir a nivel atómico la reacción química durante la degradación de los alginatos.
¿Cuál es el impacto esperado del diseño de "alginatos a medida"?
El diseño de "alginatos a medida" permitirá satisfacer necesidades específicas en diversas aplicaciones industriales, mejorando la eficiencia y efectividad de estos compuestos en su uso práctico.
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