Bioprospection of marine microorganisms: potential and challenges for Argentina / Bioprospección de microorganismos marinos: potencialidades y desafíos para Argentina

The marine environments of Argentina have a remarkable extension, as well as high biological productivity and biodiversity of both macro- and microorganisms. Despite having a great potential for biotechnological applications, the microorganisms inhabiting these ecosystems remain mostly unexplored and unexploited. In this review, we study the research topics and the interactions among Argentinean laboratories, by analyzing current articles published on biotechnology-related marine microbiology by researchers of this country. In addition, we identify the challenges and opportunities for Argentina to take advantage of the genetic potential of its marine microorganisms. Finally, we suggest possible actions that could improve the development of this research field, as well as the utilization of this knowledge to solve societal needs.

El medio ambiente marino de la Argentina tiene una notable extensión, como así también una alta productividad biológica y biodiversidad de macro y microorganismos. A pesar de presentar un gran potencial para aplicaciones biotecnológicas, los microorganismos que habitan estos ecosistemas permanecen mayormente inexplorados y sus propiedades aún no explotadas. En este trabajo de revisión, estudiamos los temas de investigación y las interacciones entre grupos de investigación argentinos, por medio del análisis de los artículos publicados hasta el momento en temáticas relacionadas con la aplicación biotecnológica de microorganismos marinos. Además, identificamos los desafíos y las oportunidades para que la Argentina tome ventaja del potencial genético de sus microorganismos marinos. Por último, sugerimos posibles acciones que podrían mejorar el desarrollo de este campo de estudio, como así también la utilización de este conocimiento para resolver las necesidades de la sociedad.

Bioprospection of marine microorganisms: biotechnological applications and methods

Bioprospección de microorganismos marinos: aplicaciones biotecnológicas y métodos. Los microorganismos ambientales constituyen una reserva prácticamente inagotable de diversidad genética, acumulada durante millones de años de evolución adaptativa a varias presiones selectivas. En particular, la magnitud de la biodiversidad microbiana en hábitats marinos parece crecer al emerger nuevas técnicas para medirla. Como resultado, se han comenzado a utilizar enfoques novedosos y más complejos para la búsqueda de moléculas y actividades de interés biotecnológico en estos ambientes. En este artículo de revisión, nosotros exploramos los diferentes campos de la biotecnología que utilizan microorganismos, los cuales se superponen parcialmente, y describimos los diferentes hábitats marinos que resultan particularmente atractivos para la bioprospección. Además, revisamos los enfoques metodológicos actualmente utilizados para la bioprospección microbiana, desde las técnicas de cultivo tradicionales hasta modernos enfoques metagenómicos, con énfasis en el medio ambiente marino.

Environmental microorganisms constitute an almost inexhaustible reserve of genetic and functional diversity, accumulated during millions of years of adaptive evolution to various selective pressures. In particular, the extent of microbial biodiversity in marine habitats seems to grow larger as new techniques emerge to measure it. This has resulted in novel and more complex approaches for the screening of molecules and activities of biotechnological interest in these environments. In this review, we explore the different partially overlapping biotechnological fields that make use of microorganisms and we describe the different marine habitats that are particularly attractive for bioprospection. In addition, we review the methodological approaches currently used for microbial bioprospection, from the traditional cultivation techniques to state of the art metagenomic approaches, with emphasis in the marine environment.