Biotecnología de organismos fotosintéticos en condiciones de estrés

Nuestro objetivo principal es la mejora de la productividad de microorganismos fotosintéticos con aplicaciones en biotecnología y en acuicultura. Para ello nos centramos en diversas algas modelo bajo distintas condiciones de estrés.
Una de nuestras metas es la mejora de la productividad primaria de algas diatomeas en condiciones limitantes, como pueden ser la limitación de hierro o el estrés inducido por elevada luz o temperatura. Estos organismos no solo son constituyentes fundamentales del fitoplancton oceánico, contribuyendo de forma decisiva a la fijación de CO2, sino que tienen usos como fuente de biomasa, biocombustibles y productos químicos de interés, piensos para animales y fuente de fitoplancton en acuicultura. Sin embargo, la biodisponibilidad de metales puede limitar la eficiencia fotosintética y la productividad primaria de las microalgas, aunque algunos de estos microorganismos fotosintéticos tienen la capacidad de utilizar proteínas redox alternativas en función de la disponibilidad de metales. En nuestro grupo utilizamos la diatomea modelo Phaeodactylum tricornutum con el objetivo de generar nuevas cepas capaces de crecer mejor en condiciones limitantes de hierro. Igualmente, dado que las microalgas se caracterizan por una alta sensibilidad a condiciones de luz y temperatura elevadas, se pretenden obtener cepas modificadas más resistentes a estos dos factores. Todo ello resultaría en un aumento de las capacidades biotecnológicas de los cultivos acuícolas, tanto bajo unas condiciones climáticas que son usuales en España, y que limitan su producción comercial, como en las condiciones de calentamiento global que se aproximan.

Un aspecto importante de nuestra investigación es el uso de una gran variedad de técnicas biofísicas, bioquímicas y de biología molecular, para abordar desde distintas aproximaciones las investigaciones y objetivos propuestos. Entre las técnicas empleadas se incluyen la termoluminiscencia o la fluorescencia modulada (PAM), la microscopía de fluorescencia o la aplicación de técnicas cinéticas en tiempo real, como la espectroscopia láser o la espectrofotometría de flujo detenido. Además, empleamos técnicas básicas y avanzadas de biología molecular para la producción de proteínas recombinantes, la generación de estirpes modificadas y su caracterización funcional.
  

- Mejora de la productividad primaria de microalgas en condiciones limitantes


- Proteínas redox alternativas en fotosíntesis
 

PAIDI-Junta de Andalucía. Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades. Agroquivir SCA.
Publicaciones destacadas
Tipo: Publicaciones en revistas
Iron Deficiency Induces a Partial Inhibition of the Photosynthetic Electron Transport and a High Sensitivity to Light in the Diatom Phaeodactylum tricornutum
Autores: Roncel, M., González-Rodríguez, A.A., Naranjo, B., Bernal-Bayard, P., Lindahl, A.M., Hervás, M., Navarro, J.A., Ortega, J.M.
Año Publicación: 2016
Páginas: 1050
Revista: Front. Plant. Sci.
Volumen: 7
Tipo: Publicaciones en revistas
Interaction of photosystem I from Phaedactylum tricornutum with plastocyanins as compared with its native cytochrome c6: Reunion with a lost donor
Autores: Bernal-Bayard, P., Pallara, C., Castell, M.C., Molina-Heredia, F.P., Fernández-Recio, J., Hervás, M., Navarro, J.A.
Año Publicación: 2015
Páginas: 1549-1559
Revista: BBA
Volumen: 1847
Patentes
Construcción genética que codifica para el citocromo c y procedimiento de obtención.
Inventores: M.A. De la Rosa, B. De la Cerda, F.P. Molina-Heredia, V. Rodriguez, J.M. García-Heredia, M. Hervás, y J.A. Navarro
Fecha: 16/03/2009