Búsqueda de nuevas enzimas con actividades de interés (¿por qué? ¿para qué? ¿cómo?): minería de nuevas actividades naturales

Abstract

La capacidad de las enzimas para catalizar reacciones altamente específicas en condiciones experimentales moderadas y sin la generación de residuos tóxicos (condiciones amigables ecológicamente), las ha vuelto indispensables para una gran cantidad de procesos industriales y de estudios básicos. En la actualidad son principalmente utilizadas en aplicaciones técnicas (industria del papel, industria textil, formulación de detergentes/jabones) o para la catálisis de procesos relacionados a la industria alimentaria (incluida la nutrición animal), en la industria cosmética, en procesos de síntesis química, en la industria farmacéutica, y en actividades de investigación y desarrollo. En el caso de la industria es frecuente, sin embargo, que la utilización de enzimas sea considerada reciién cuando se ha agotado el arsenal de reacciones químicas disponibles para un objetivo dado. Esto se debe, en general, a que en muchos casos se desconocen enzimas con las actividades. requeridas (Adrio and Demain, 2014; Li et al., 2012). Por tal razón, el descubrimiento y la explotación de nuevos tipos de enzimas, el mejoramiento de las propiedades de las mismas, y la optimización de los procesos para su producción, se han convertido todos en objetivos principales para la innovación en la industria de manufactura de enzimas. Con estos objetivos, además del descubrimiento de nuevas enzimas, en las últimas décadas se ha: a) incrementado la búsqueda de nuevas enzimas con características superiores a las actualmente disponibles, a partir de diferentes muestras naturales, b) desarrollado en mayor magnitud la mejora mediante ingeniería genética de las enzimas existentes, y c) desarrollado diferentes tecnologías para la optimización de los procesos catalíticos. En este capítulo exploraremos las diferentes estrategias que han sido utilizadas en los últimos años para la búsqueda de nuevas actividades en diferentes ambientes naturales, de genes codificantes de enzimas con actividades de interés industrial, y finalmente nos dedicaremos a las herramientas de ingeniería genética disponibles para la modificación de enzimas.