Biología · 2026

Screening molecular y estrategias de preservación de cepas de Ganoderma lucidum mejoradas genéticamente

La creciente complejidad de las enfermedades humanas ha impulsado la búsqueda de compuestos bioactivos de origen natural, los cuales han tenido un papel fundamental en el desarrollo de la medicina moderna. Entre estos, el hongo Ganoderma lucidum ha recibido considerable atención por su importante rol en la medicina tradicional como productor de compuestos bioactivos, entre los que se destacan los polisacáridos y los triterpenoides tipo lanostano, específicamente los ácidos ganodéricos reconocidos por sus propiedades inmunomoduladoras, antiinflamatorias y antitumorales. Sin embargo, la eficacia terapéutica de estos compuestos está condicionada a bajos rendimientos de producción del organismo. Por esta razón, el hongo G. lucidum fue mejorado genéticamente por investigadores del grupo de investigación TechLife de la Universidad EAFIT mediante la reducción de la expresión del gen CYP51, utilizando CRISPR/Cas9 para redirigir el flujo de lanosterol hacia la biosíntesis de triterpenos, así como la sobreexpresión de lanosterol sintasa mediante vectores de expresión, para fortalecer así su potencial terapéutico. A pesar de esto, la modificación genética de G. lucidum cuenta con una caracterización o screening molecular preliminar de sus genes editados, lo cual necesita ser reforzado, y presenta desafíos en cuanto a su preservación y posterior regeneración de cepas con alto valor bioactivo. Los procesos de preservación, que incluyen la criopreservación, pueden afectar la viabilidad micelial, la integridad celular y potencialmente la estabilidad genética, por lo que se busca una metodología estándar para su preservación. Adicionalmente, las ediciones obtenidas necesitan un screening molecular que confirme la integración y edición de los genes intervenidos. Si bien una secuenciación del gen podría confirmar de forma inequívoca la edición del gen CYP51 y la sobrexpresión de LSS, a causa de limitaciones administrativas, no es posible su realización. Por lo tanto, el presente estudio se centró en el screening molecular de cepas transformadas (2A y LS) y la cepa Wild type (WT) de Ganoderma lucidum mediante PCR convencional y qPCR para un análisis de curvas de melting junto con la evaluación de estrategias de preservación del hongo, incluyendo criopreservación a -80°C haciendo uso de los crioprotectores skim milk + glicerol 10% y medio sólido PDA, además de métodos alternativos de preservación como almacenamiento en agua destilada a temperatura ambiente. Se analizaron las tasas de recuperación, viabilidad y capacidad de crecimiento posterior a la preservación, con el fin de establecer un protocolo efectivo de preservación que habilitara la regeneración de las cepas sin deficiencias en su capacidad de crecimiento, minimizando la necesidad de repiques constantes y riesgos de contaminación asociados a este procedimiento. El screening molecular por PCR convencional confirmó la integridad y especificidad de los primers para la obtención de amplicones de los genes CYP51 (181 pb) y LS (143 pb). El análisis de temperaturas de melting mediante qPCR con SYBR green mostró temperaturas de melting en promedio de 86.4°C para la cepa 2A y de 86.47°C para la cepa WT, sin diferencias significativas entre las cepas. Si bien no es posible confirmar de forma directa una edición genética por limitaciones en resolución, los cambios fenotípicos observados para la cepa 2A y el crecimiento en medio de selección para la cepa LS, presentan evidencia indirecta de la modificación del gen CYP51 y de la integración del vector para el gen LS. En cuanto a la preservación, la cepa 2A presentó un mayor crecimiento, logrando los 90 mm de diámetro en la caja Petri, siendo altamente mayor a comparación de la cepa LS (en sustrato con marcador de selección: LSC) y que la cepa WT en los tres medios empleados. Adicionalmente, se evidenció que la identidad de la cepa presenta mayor influencia en su crecimiento luego de pasar por el proceso de preservación, influyendo en el 90.06% de la varianza total (F = 216.35; p = 2.58E-13), mientras que el medio de preservación solo tuvo influencia en el 2.51% (F = 6.02; p = 0.009) y la interacción de la cepa con medio un 3.68% (F = 4.42; p = 0.011), indicando entonces que las cepas son diferentes entre sí, pero con pocas diferencias entre réplicas. Por otro lado, el almacenamiento en agua destilada se consideró el método más estable, económico y reproducible para la preservación a corto y mediano plazo de las cepas genéticamente modificadas y WT del hongo Ganoderma lucidum, convirtiéndose en una alternativa viable para la preservación de este hongo basidiomiceto como un futuro biorecurso para producciones biotecnológicas.

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