¿La fluorescencia en microorganismos puede ser posible?

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Alguna vez, te has puesto a pensar ¿Cómo hacen los microorganismos para emitir fluorescencia?, empieza imaginando un bombillo led como un millón de microorganismos, que emiten una luz fuerte.

En 1961, fue descubierta la primera proteína fluorescente en una medusa Aequorea victoria. Llamada proteína fluorescente verde (GFP). Esta proteína está involucrada con la transferencia de energía de resonancia o Förster (FRET), consiste en transferir energía por medio de dos cromóforos.

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La reacción se basa en la transmisión de energía de un cromóforo a otro más cercano, esto ocurre por medio de mecanismo dipolo-dipolo, se presenta cuando ambos están situados en la misma molécula. Esta fluorescencia se da cuando se encuentran expuestas directamente a los rayos ultravioleta, generando una excitación de los cromóforos.

Foto: Autoría propia

 

Desde entonces, se ha venido identificando diferentes proteínas que emiten fluorescencia de color amarillo, rojo, azul y naranja, cada una se han aislado de diferentes organismos.

Gracias a los avances en la biología molecular, ha sido posible identificar la proteína fluorescente verde de la medusa y se han realizado distintos trabajos para determinar esta región en específico. Teniendo la secuencia de la proteína, se procede a diseñar un plásmido (son fragmentos extracromosómicos de DNA o RNA), que a su vez será insertado dentro de una bacteria.

Muchos investigadores utilizan esta proteína para ayudar a resolver sus investigaciones, por ejemplo, en la biotecnología es una herramienta útil, ya que es usa para monitorear procesos in vitro de interacciones de las proteínas, señalizaciones celular, determinar un gen en específico y/o degradación de contaminantes.

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Un artículo realizado por Yi-Jun y Qin  (2009), afirman haber utilizado esta proteína para determinar la actividad degradación de un compuesto contaminante. Con ayuda de este compuesto, pudieron detectar la represión de la degradación del contaminante cuando se inducía arabinosa en el medio de cultivo.

Otra aplicación de estos microorganismos modificados, son usados para hacer arte en medios de cultivos sólidos (imagen 1). El microorganismos usado fue E. coli k12 transformada, se utilizó el medio de cultivo LB. Como se aprecia en la imagen, esta bacteria genera una luz verde, amarillo, naranja y azul, como resultado de la exposición a la luz ultravioleta y de la proteína.

 

Referencias:

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  • March, C., Rao, G., y Bentley, W. E. (2003). Biotechnological applications of green fluorescent protein. Applied microbiology and biotechnology, 62(4), 303-315.
  • Li, Q., y Wu, J. (2009). A fluorescent, genetically engineered microorganism that degrades organophosphates and commits suicide when required. Applied microbiology and biotechnology, 82(4), 749-756.
  • Hogue, B., Bosse, B., Engel, A., Scherer, J., Hu, R., del Rio, T., y Enquist, W. (2015). Fluorescent protein approaches in alpha herpesvirus research. Viruses, 7(11), 5933-5961.

 

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