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La misteriosa evolución de Komagataella: ¿por qué fue reclasificada como un nuevo género?
En la década de 1960, se descubrió por primera vez una levadura metilotrófica llamada Pichia pastoris. A medida que continúan las investigaciones, esta levadura ha recibido amplia atención por su capacidad para utilizar metanol como fuente de carbono y energía. En 1995, P. pastoris fue reclasificada como única representante del género Komagataella y rebautizada como Komagataella pastoris. En 2005, los investigadores descubrieron que casi todas las cepas utilizadas en la industria y los laboratorios pertenecen a una especie diferente, K. phaffii. Con más investigaciones, este género ahora incluye un total de siete especies reconocidas.
Estos estudios revelan el potencial de Komagataella para amplias aplicaciones en biotecnología e investigación bioquímica.
El hábitat natural de Komagataella
En la naturaleza, Komagataella se encuentra principalmente en árboles, como los castaños. Estas levaduras son heterótrofas y pueden sobrevivir con una variedad de fuentes de carbono, como glucosa, glicerol y metanol, pero no pueden utilizar lactosa.
Cómo se reproduce Komagataella
Komagataella puede reproducirse asexual y sexualmente, generalmente a través de gemaciones y esporozoitos para producir descendencia. Hay dos tipos de células: células haploides y células diploides. En el ciclo de vida asexual, las células haploides se reproducen por mitosis, mientras que en el ciclo de vida sexual, las células diploides sufren esporulación y meiosis.
Komagataella como organismo modelo
En los últimos años, Komagataella ha sido considerada un excelente organismo modelo con muchas ventajas. En primer lugar, Komagataella puede cultivarse fácilmente en el laboratorio y tiene un ciclo de vida relativamente corto y un tiempo de regeneración rápido. Además, algunos medios económicos diseñados para ello permiten un crecimiento rápido y una alta densidad celular. Se ha completado la secuenciación completa del genoma de esta cepa, lo que brinda a los científicos la posibilidad de realizar un estudio en profundidad.
El genoma y las anotaciones genéticas de Komagataella se pueden explorar a través del sistema ORCAE, lo que proporciona una base para la identificación de proteínas homólogas y relaciones evolutivas con otras especies de levadura.
Komagataella como plataforma de sistema de expresión
Los sistemas de expresión de levadura comunes suelen utilizar Komagataella para producir proteínas heterólogas, principalmente debido a sus diversas propiedades. Komagataella puede crecer en medios simples y económicos, tiene tasas de crecimiento extremadamente altas y puede cultivarse en densidades celulares ultraaltas. Esto le confiere una ventaja competitiva en la producción industrial.
Aplicaciones industriales de Komagataella
En la industria biotecnológica, especialmente en la industria farmacéutica, Komagataella se utiliza en la producción de más de 500 productos bioterapéuticos, como el interferón gamma (IFNγ). Aunque los sistemas de expresión tradicionales han tenido problemas con la glicosilación, los científicos han logrado mejorar la funcionalidad de las proteínas terapéuticas mediante la ingeniería genética de ciertas cepas.
Retos y oportunidades de futuro
Aunque Komagataella ha demostrado un gran potencial para su uso en biotecnología, todavía enfrenta algunos desafíos. Por ejemplo, la síntesis de ciertas proteínas puede requerir chaperonas, pero Komagataella carece de chaperonas adecuadas, lo que limita la producción de ciertas proteínas complejas. Por lo tanto, mejorar la tecnología para introducir chaperonas de mamíferos sigue siendo una dirección importante para futuras investigaciones.
El sistema de transformación de Komagataella tiene grandes ventajas sobre otros sistemas de expresión en la producción de proteínas, como la capacidad de generar enlaces disulfuro y glicosilación, que no puede lograr E. coli.
En general, Komagataella no solo desempeña un papel importante en la investigación biológica y las aplicaciones industriales, sino que con su mayor investigación y mejora en la edición de genes y la expresión de proteínas, puede abrir una nueva página de la revolución biotecnológica en el futuro. ¿Qué papel crees que jugará Komagataella en la futura exploración científica?
