Un sistema codificado genéticamente para la generación de oxígeno en células vivas

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Andrew L. Markhardet al. https://doi.org/10.1073/pnas.2207955119

Recopilado por Carlos Cabrera Lozada. Miembro Correspondiente Nacional, ANM puesto 16. ORCID: 0000-0002-3133-5183. 11/10/2022

Resumen

El oxígeno juega un papel clave en el apoyo a la vida en nuestro planeta. Es particularmente importante en eucariotas superiores donde impulsa la bioenergética como un aceptor de electrones terminal termodinámicamente favorable y tiene funciones importantes en la señalización y el desarrollo celular. Muchas enfermedades humanas provienen de oxígeno insuficiente o excesivo. A pesar de su importancia fundamental, carecemos de métodos con los que manipular el suministro de oxígeno con alta resolución espaciotemporal en células y organismos. Aquí, presentamos un sistema genético, SupplemeNtal Oxygen Released from ChLorite (SNORCL), para la generación local bajo demanda de oxígeno molecular en células vivas, mediante el aprovechamiento del clorito procariota O2-enzimas liasa (podría) que convierten el clorito (ClO2) en oxígeno molecular (O2) y cloruro (Cl). Demostramos que las enzimas activas pueden dirigirse al citosol o a las mitocondrias de las células humanas, y que la coexpresión de un transportador de clorito da como resultado la producción molecular de oxígeno dentro de las células en respuesta al clorito agregado externamente. Este sistema de primera generación permite un fino control temporal y espacial de la producción de oxígeno, con aplicaciones de investigación inmediatas. En el futuro, anticipamos que las tecnologías basadas en SNORCL tendrán aplicaciones adicionales generalizadas en investigación, biotecnología y medicina.

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