Mutagénesis aleatoria vs Evolución dirigida como estrategias para potenciar la expresión

¿La gente usa mutagénesis aleatoria (por ejemplo, usando UV) para generar variantes de huésped que tengan una alta expresión de un metabolito/enzima? Lo he visto mencionado como una estrategia, pero me confunde el por qué.

¿Cómo se compara eso con el uso de Evolución Dirigida para el mismo propósito? Intuitivamente, la mutagénesis aleatoria parece muy ineficiente (ya que no tienes control sobre qué genes mutas) dada la explosión combinatoria incluso en algo como el tamaño del genoma de E Coli. ¿Estoy cometiendo un error en este razonamiento?

¿Cuáles son las situaciones en las que uno puede preferir la mutagénesis aleatoria a la evolución dirigida? ¿Hay pros y contras a considerar?

Respuestas (1)

Bueno, ya lo mencionaste. La mutagénesis aleatoria (con mutágenos químicos o UV) se dirige a todo el genoma y usted selecciona el organismo para ciertos rasgos.

En un experimento de evolución dirigida, solo te estás enfocando en un gen o un grupo de genes. Con el progreso de la biología sintética, podría ser posible sintetizar genomas pequeños (ya mostrados por Craig Venter y su grupo) y aplicar la metodología de evolución dirigida en todo el genoma. Esto todavía no se consideraría dirigido, ya que las mutaciones en realidad son aleatorias en el genoma.

Los pros y los contras dependen de lo que pretendas hacer exactamente.

¡Gracias! El objetivo es algo así: estoy interesado en hacer que la levadura exprese un metabolito secundario mediante la inserción de un gen hetrólogo. El objetivo es desarrollar y seleccionar una cepa de levadura que produzca altos niveles del sustrato precursor.
@curious_cat Ese es el objetivo final. En ese caso, puede optar por una mutagénesis aleatoria. Sin embargo, si está mejorando la tasa de catálisis de una enzima específica, digamos, aplique la evolución dirigida a ese gen específico.
¡Gracias! Entonces, ¿no es del todo impráctico intentar una mutagénesis aleatoria? es decir, con 12 millones de pares de bases y mutación aleatoria, ¿es una estrategia viable? ¿Han tenido éxito otros intentos que utilizan enfoques similares?