Expresión de los genes piruvato cinasa de Synechocystis sp. PCC 6803 y su relación con la producción de PHB
Los bioplásticos como el poli-hidroxibutirato (PHB) son una alternativa sustentable y biodegradable a los plásticos petroquímicos, que representan un serio problema de contaminación. Sin embargo, no existe un sistema eficiente de producción por el alto costo de productos de fermentación en el caso d...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/1625 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1625 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/PHB, Synechocystis, piruvato cinasa, expresión génica info:eu-repo/classification/Autor/Synechocystis, pyruvate kinase, gene expression info:eu-repo/classification/cti/2 info:eu-repo/classification/cti/24 info:eu-repo/classification/cti/2415 info:eu-repo/classification/cti/241501 |
| Sumario: | Los bioplásticos como el poli-hidroxibutirato (PHB) son una alternativa sustentable y biodegradable a los plásticos petroquímicos, que representan un serio problema de contaminación. Sin embargo, no existe un sistema eficiente de producción por el alto costo de productos de fermentación en el caso de bacterias heterotróficas, y la baja tasa de producción en bacterias fotosintéticas. Las estrategias para optimizar la acumulación de PHB consisten en la manipulación de sustratos en el cultivo bacteriano y/o la ingeniería genética. Estas se enfocan en la estimulación de las vías metabólicas centrales como la glicólisis, en la que uno de los puntos de control y distribución de carbono es el piruvato, por lo que es un blanco potencial para ingeniería genética. Synechocystis posee dos genes codificantes para la enzima piruvato cinasa pyk1 (sll0587) y pyk2 (sll1275), de los cuales no hay información de la importancia de éstos en la formación de compuestos de interés como el PHB. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la relación entre la expresión de los genes pyk1 y pyk2 con la producción de PHB. Para ello, se caracterizó la producción de PHB de Synechocystis cultivada en diferentes condiciones (fotomixotrófica con glucosa y acetato; y/o limitación de nitrógeno). Se cuantificó el contenido de PHB por espectrofotometría, y se evaluó la expresión relativa de los genes pyk1 y pyk2 por qPCR para cada condición de cultivo. Posteriormente se correlacionó ambas variables. La mayor producción de PHB se encontró en los cultivos en la condición fotomixotrófica con glucosa, tanto con nitrógeno como con limitación de nitrógeno, con un 10.3 y 11.0 % de PHB (w/w), respectivamente, lo que representa un incremento de 1.5 veces en comparación con la condición fotoautotrófica. La mayor expresión relativa del gen pyk1 se obtuvo en la condición de limitación de nitrógeno, mientras que se observó un incremento en la expresión del gen pyk2 en las condiciones de fotomixotrofía, siendo mayor en la condición en limitación de nitrógeno con suplemento de glucosa. La correlación entre la producción de PHB y la expresión de los genes pyk tuvo un coeficiente de - 0.28 para el gen pyk1 y 0.55 para pyk2. Estos indican una relación de la producción de PHB débil negativa para el gen pyk1, y una relación moderada positiva para el gen pyk2. Los datos sugieren que los genes pyk tienen un papel en el flujo metabólico, independientemente de las pequeñas diferencias en la expresión de los genes |
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