ESTABLECIMIENTO DE BARCODES PARA BIOPRODUCTOS DESARROLLADOS CON BASE EN LEVADURAS

Sonia Yanira Rodríguez  y  Fernando Rodríguez
Laboratorio de Microbiología Molecular
Centro de Biotecnología y Bioindustria
Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria – Corpoica
srodriguez@corpoica.org.co ; frodriguez@corpoica.org.co

El código de barras o “BarCode” de un organismo se define como un sistema de identificación a nivel de especie basado en marcadores moleculares altamente conservados pero con el acompañamiento de regiones variables que portan la información suficiente  para discernir entre taxas de una familia. Muchos BarCodes han sido establecidos con base en la citocromo oxidasa, y otros genes codificantes para proteínas como factores de elongación, girasas, rpoB, rpoC1 e histonas, además de  regiones intergénicas y/o espaciadores ribosomales. Los genes ribosomales son en general el blanco más utilizado en la amplificación e identificación de levaduras: regiones 5.8S, 18S o SSU (Subunidad pequeña) y 26S o LSU (Subunidad Larga). Entre estas regiones se encuentran los espacios intergénicos (Intergenic Transcribed Spacers o ITS), y los externos (ETS). De igual manera se encuentran los espacios intergénicos o NTS que separan las unidades codificantes. Tanto los genes ribosomales como los ITS y NTS representan  herramientas poderosas para establecer relaciones filogenéticas y para identificar especies fúngicas, debido a que son secuencias semiconservadas. Los dominios variables D1/D2 de levaduras son una región ampliamente estudiada y secuenciada, que es considerada como blanco en la diferenciación de levaduras a nivel inter-específico

Dentro de la estrategia de bioprospección del Ministerio de Agricultura para los bancos microbianos del estado, CORPOICA adelanta un proceso de identificación molecular de especies de microorganismos con potencial de ser desarrollados como  bioproductos, e implementa un protocolo de Huella Genómica a nivel de género y especie de levaduras con potencial industrial. Bajo este interés se desarrolló el proyecto de identificación molecular y establecimiento del código de barras de levaduras nativas, para generar un patrón de identificación único que permita certificar y hacer control de calidad de bioproductos desarrolados a partir de estos microorganismos. Por medio de esta iniciativa se han logrado identificar, con base en análisis de alineamiento e identidad, diversas especies de levaduras aisladas de la filosfera de frutas y vegetales, que poseen algunas un alto potencial como agentes biocontroladores y otras como probióticos para rumiantes y monogástricos.

Los resultados hasta ahora obtenidos han mostrado que las levaduras aisladas corresponden a Saccharomyces cerevisiae, Pichia anomala, P. onychis, P. guillermondi, Cryptococcus sp. y Rhodotorula mucilaginosa, entre otros. La generación de un patrón de bandas a partir del corte con enzimas de restricción del ADN ribosomal amplificado, permitió determinar a través de la herramienta molecular de Restricción de ADN ribosomal amplificado (ARDRA por su sigla en Inglés), diferenciar estas levaduras a nivel de género y especie. Cuando estas huellas ARDRA son encriptadas en la forma de de BarCodes no genéticos sino como Códigos de Barras tal como los conocemos en el ámbito de mercado de productos y bienes de consumo (), también se logra encriptar la identidad taxonómica y todo tipo de información estratégica asociada a un aislado en particular (sitio de origen, coordenadas geo-referenciadas del sitio de aislamiento, identidad, e información bioquímica y fisiológica inherente a la cepa, ente otros). En el manejo estratégico de la confidencialidad de una colección dentro de un banco de germoplasma microbiano o de aquella colección o cepario asociado a un proceso con secreto industrial, este nuevo BarCode encriptado puede convertirse en un instrumento de protección intelectual al igual que en un instrumento de control de calidad de un bioinsumo dentro de un flujo de procesos y escala en planta piloto o en planta industrial. A medida que el país traduce sus esfuerzos de bioprospección microbiana en el desarrollo acelerado de bioinsumos y biológicos con potencial industrial, se hace más necesario satisfacer la necesidad de su protección contra el biocomercio ilegal o la biopiratería.