Synechococcus elongatus es una cianobacteria unicelular que tiene un crecimiento autótrofo rápido comparable al de la levadura . Su capacidad de crecer rápidamente utilizando la luz solar tiene implicaciones para aplicaciones biotecnológicas, especialmente cuando se incorpora modificación genética .
En la última década, se han producido varias cepas de Synechococcus elongatus en entornos de laboratorio, lo que finalmente condujo a la producción de Synechococcus elongatus UTEX 2973. S. elongatus UTEX 2973 es un híbrido mutante de UTEX 625. [1]
En 1955, William A. Kratz y Jack Myers describieron una cepa de cianobacterias de rápido crecimiento, Anacystis nidulans , que se depositó en la colección de cultivos de algas de la Universidad de Texas como Synechococcus leopoliensis UTEX 625 [1] [2] Sin embargo, esa cepa había perdido su propiedad de crecimiento rápido y tampoco podía crecer a altas temperaturas, a diferencia de la cepa original. En 2015, Jingjie Yu y sus colegas pudieron aislar la cepa mutante de un cultivo mixto de Synechococcus UTEX 625. La cepa mutante se depositó en la colección de cultivos de algas de UTEX y se le dio un nuevo número, UTEX 2979. [1]
Synechococcus elongatus tiene forma de bastón y sus células miden normalmente más de 2 μm de longitud. Normalmente contiene 2 o 3 capas de membrana tilacoidal que forman anillos concéntricos espaciados uniformemente y sus carboxisomas y cuerpos de polifosfato se encuentran en la región citoplasmática central (Imagen 1). [1]
La secuencia del genoma de Synechococcus UTEX 2973 fue similar a la de la cianobacteria Synechococcus PCC 7942. Aunque se aisló de S. elongatus 625, está más estrechamente relacionada con S. elongatus PCC 7942 con un 99,8 % de similitud. S. elongatus UTEX 2973 contiene un SNP en el gen que codifica la subunidad α de la ATP sintasa F 1 , comparable al gen correspondiente en Synechococcus PCC 7942. Este SNP específico causa una sustitución de aminoácidos en la posición 252 de la proteína. [1]
Synechococcus elongatus UTEX 2973 es fotoautotrófico y tiene uno de los tiempos de duplicación más cortos reportados para cianobacterias a 1,5 horas en un medio BG11 a 42 °C bajo luz blanca continua de 1500 μmoles de fotones·m−2·s−1 con 5% de CO 2 . [3] Si bien normalmente se mantiene en medios BG11, también se puede criopreservar usando 1% (v/v) de dimetilsulfóxido (DMSO) como crioprotector. [4]
Ungerer y sus colegas, en 2018, utilizaron CRISPR/Cpf1 para realizar un análisis mutacional de S. elongatus UTEX 2973 identificando los tres genes con SNP asociados con el crecimiento rápido, atpA , ppnK y rpaA . Reemplazaron los alelos de tipo salvaje en Synechococcus 7942 con los alelos asociados con el crecimiento rápido de S. elongatus UTEX 2973. Esto dio como resultado que Synechococcus 7942 redujera su tiempo de duplicación de 6,8 a 2,3 horas. [5]
Las cepas modificadas de S. elongatus también tienen grandes perspectivas en la producción de 2,3-butanodiol y otras sustancias que pueden utilizarse en la producción de plástico y combustible. [6]
