¿Cómo se ha aplicado la metagenómica a los extremófilos?

Metagenomics es un campo excelente en cuanto a las comunidades extremófilas. Los ambientes extremos generalmente tienen una baja riqueza de especies, que es mucho más simple de manejar mediante tuberías metagenómicas. Los ambientes extremos generalmente carecen de vida eucariótica y, por lo tanto, las poblaciones procariotas están controladas por virus, que son extremadamente abundantes en esos entornos y también son mucho más fáciles de manejar mediante tuberías bioinformáticas.

Hay muchas cosas que se pueden hacer. Quizás la más simple es la secuenciación de ARN 16S (subunidad ribosómica pequeña) para encontrar la diversidad filogenética en un metagenoma extremófilo. Para muchos organismos, solo conocemos sus secuencias de ARN ribosómico porque representa una enzima bien conservada en prácticamente todos los organismos.

Se han llevado a cabo investigaciones más recientes sobre la secuenciación metagenómica más extendida de todo el material genético en un área, y parece haber múltiples artículos de investigación sobre nuevas enzimas identificadas a partir de tales esfuerzos metagenómicos. Esto es muy importante porque tales enzimas se pueden usar en condiciones extremas, de forma muy similar a la ADN polimerasa termoestable ” Taq” (de un extremófilo que se encuentra en los manantiales termales calientes del parque nacional de Yellowstone en EE. UU.). La polimerasa Taq es ampliamente utilizada en biología molecular para el proceso de PCR (reacción en cadena de la polimerasa) de amplificación del ADN:
Caracterización de una celulasa halotolerante derivada de metagenoma
Aislamiento y caracterización de alcanohidroxilasas a partir de una biblioteca metagenómica de sedimentos profundos del Pacífico
Enzimas mineras de ambientes extremos

“Extremozymes” se usan en la producción de biocombustibles. Durante la producción de biocombustibles, usted ha introducido la biomasa lignocelulósica (materia vegetal) a solventes iónicos (ambientes iónicos altos) que generalmente son muy calientes. Hace esto para eliminar la lignina de la celulosa donde se almacenan la mayoría de los azúcares fermentables. Después de esto, las personas generalmente tienen que hacer una serie de lavados (mucho tiempo y dinero) debido a que las enzimas que degradan la celulosa y la lignina no pueden operar en ambientes de alta temperatura iónica. Sin embargo, los halófilos pueden operar en estas condiciones, lo que los convierte en un candidato ideal para la producción de biocombustibles. Hice mi tesis de maestría en ingeniería Haloferax volcanii para la producción de biocombustibles. Algunas de esas investigaciones incluyeron ir a lagos de alta salinidad, obtener muestras metagenómicas y luego analizar los genes de degradación de celulosa / lignina.