Agustinus Robert Uria, Yusro Nuri Fawzya y Ekowati Chasanah
La metagenómica es un método potente e independiente del cultivo que se puede aplicar para obtener
biocatalizadores a partir de microorganismos marinos no cultivados. El descubrimiento de biocatalizadores marinos mediante este método, en
general, implica cuatro pasos principales. En primer lugar, se construye una biblioteca metagenómica que contiene un conjunto de genes que codifican biocatalizadores
a partir de un entorno marino, lo que se puede hacer mediante varios métodos, incluida la clonación de
ADN digerido enzimáticamente, ADN sin cortar y productos amplificados por PCR. En segundo lugar, se
examina la biblioteca metagenómica en busca de los genes de interés empleando el ensayo de actividad del producto de expresión, la hibridación in situ
o la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). En tercer lugar, los genes diana obtenidos, tanto funcionales como filogenéticos,
se secuencian y analizan utilizando herramientas bioinformáticas para obtener información sobre las
propiedades funcionales y estructurales, así como las fuentes microbianas de los biocatalizadores codificados. Finalmente, los genes diana se
expresan en hospedadores microbianos adecuados, produciendo así los biocatalizadores recombinantes correspondientes. Todos
los métodos existentes en ingeniería de biocatalizadores marinos para la mejora del rendimiento se pueden clasificar en
dos estrategias principales: (i) diseño racional y (ii) evolución dirigida. El diseño racional, que puede incluir el uso
de enzimas de restricción y empalme por extensión de superposición (SOE), requiere información sobre las
propiedades estructurales y funcionales del biocatalizador para alterar aminoácidos específicos. Mientras que la evolución dirigida, que incluye
la técnica de PCR propensa a errores y la redistribución de genes, no necesita dicha información.