Ingeniería metabólica en pseudomonas putida KT2440 para aumentar la producción de polihidroxialcanoatos en glicerol
Cargando...
Archivos
Fecha
2019
Autores
Profesor/a Guía
Facultad/escuela
Idioma
es
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad Andrés Bello
Nombre de Curso
Licencia CC
Licencia CC
Resumen
Los microorganismos ambientales son capaces de sintetizar de manera natural biopolímeros, denominados
polihidroxialcanoatos (PHAs), los cuales se acumulan en forma de vesículas en el citoplasma de las células a
modo de reserva de carbono y energía. Dicha acumulación ocurre bajo condiciones específicas de desbalance
nutricional y ausencia de micronutrientes. Los PHAs tienen el potencial de reemplazar a los plásticos
convencionales, ya que poseen propiedades físicas y mecánicas similares a las que presentan los
termoplásticos como el tereftalato de polietileno (PET) y polietileno (PE). La bacteria Pseudomonas putida
KT2440 es capaz de usar glicerol como fuente de carbono, un subproducto obtenido de la industria del
biodiesel, para sintetizar dichos biopolímeros, alcanzando un rendimiento del 30% en relación con su biomasa
total. Utilizando el modelo matemático descrito para P. putida KT2440 se establecieron genes blancos
específicos para optimizar la producción de PHAs de cadena media (mcl-PHAs), donde la formación de
metabolitos intermediarios de la ruta de los ácidos tricarboxílicos (TCA) como el malato y succinato fueron
eliminados, para así redireccionar el flujo de carbono y privilegiar la síntesis de PHAs.
En el siguiente estudio se obtuvo una cepa knockout para los genes ppc y aceA, que codifican para las enzimas
fosfoenolpiruvato carboxilasa e isocitrato liasa, respectivamente. Los resultados obtenidos demuestran que
la cepa doble mutante P. putida KT2440 Δppc-aceA es deficiente en la síntesis de PHA en comparación a la
cepa parental. La producción de PHA y biomasa total es de 22,1% y 3,1 (g/L), respectivamente, cuando fue
cultivada en medio mínimo (M9) con glicerol (30 g/L) como única fuente de carbono. Estos resultados
sugieren que ambas enzimas catalizan reacciones que no son determinantes en el flujo de carbono
relacionado con la producción de PHA y que existen otras reacciones que estarían supliendo este flujo hacia
el ciclo del TCA, como la catalizada por la enzima piruvato carboxilasa.
Considerando todos los resultados obtenidos, podríamos proponer un tipo de regulación específica de P.
putida para controlar el flujo de carbono a nivel del nodo del piruvato, en donde las reacciones anapleróticas juegan un rol esencial, regulaciones que aún no comprendemos del todo, y se hace imperativo dilucidar para
poder optimizar el rendimiento de PHA en futuras cepas generadas en nuestro laboratorio.
Notas
Tesis (Magíster en Biotecnología y Ciencias de la Vida)
Palabras clave
Pseudomonas, Ingeniería Metabólica, Polihidroxialcanoatos