Mucho antes de que la fotosíntesis trajera oxígeno libre al mundo, la tierra ya estaba poblada por numerosos organismos. El oxígeno era amenazante para la vida para ellos y, por lo tanto, desarrollaron vías metabólicas completamente diferentes a las que conocemos de las plantas, los animales y los humanos. Las bacterias anaeróbicas han sobrevivido a lo largo de los siglos en nichos especiales sin 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 lo 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 los convierte en herramientas buscadas en biotecnología.
El proyecto “AnoxyGen” tiene como objetivo liberar el inmenso potencial biosintético, previamente sin explotar, de los anaerobios. A pesar de su capacidad codificada en el genoma para formar compuestos novedosos, la mayoría de estos genes biosintéticos están inactivos en el laboratorio, por lo que los productos hasta ahora han permanecido sin descubrir.
Hertweck y su equipo ahora quieren cambiar esto. Utilizando herramientas moleculares y de biología sintética recientemente desarrolladas, los investigadores quieren decodificar 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 los factores de virulencia de los anaerobios patógenos sin tener que cultivar grandes cantidades de los patógenos en sí.
“Con este proyecto, queremos proporcionar métodos y herramientas novedosos para la comunidad científica. Esperamos que ‘AnoxyGen’ sea de gran beneficio, particularmente para la medicina, pero también para la ecología y la biotecnología”, explica Hertweck. “Las bacterias anaeróbicas todavía están 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, quien ya ha sido galardonado con el Premio Gottfried Wilhelm Leibniz y el Premio Ernst Jung a la Medicina por su gran creatividad científica en la identificación de nuevos compuestos activos de microorganismos descuidados, también está fortaleciendo el Balance of the Microverse Cluster of Excellence, que estudia la formación y el equilibrio de las comunidades microbianas, con este proyecto. Las bacterias anaeróbicas hasta ahora han desempeñado un papel secundario allí, en parte porque eran difíciles de acceder metodológicamente. El investigador ahora quiere cerrar esta brecha.
La Subvención Avanzada del CEI, una de las becas más prestigiosas de la Unión Europea, reconoce la excelencia y la innovación de los mejores investigadores. El proyecto “AnoxyGen” de Christian Hertweck fue seleccionado debido a sus grandes perspectivas para ampliar nuestra comprensión de la biosíntesis microbiana y desarrollar nuevas aplicaciones biotecnológicas. Con cómodos recursos financieros, el investigador y su equipo interdisciplinario abordarán este tema durante los próximos cinco años.
