Ingeniería de estreptomicías para la producción eficiente de terpenoides

Área de la Ciencia:

• Ingeniería metabólica
• Biología sintética
• Biosíntesis de productos naturales

Sus antecedentes:

• Los terpenoides poseen un potencial agrícola y terapéutico significativo, pero enfrentan desafíos de producción debido a su baja abundancia natural y su compleja adaptación oxidativa.
• Los huéspedes microbianos convencionales a menudo carecen de la maquinaria enzimática necesaria, particularmente el citocromo P450, para la producción eficiente de derivados terpenoides complejos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un chasis microbiano alternativo para la producción escalable de terpenoides estructuralmente complejos.
• Aprovechar las capacidades biosintéticas de Streptomyces para mejorar la síntesis de terpenoides y la adaptación oxidativa.

Principales métodos:

• Diseñó dos huéspedes Streptomyces como chasis de producción alternativo.
• Empleó la estrategia EcoMine para identificar y ensamblar un cassette de TriMEP con genes de la vía MEP que limitan la velocidad.
• Se ha optimizado el medio de cultivo y se han utilizado fuertes promotores constitutivos para la expresión génica.

Principales resultados:

• Se ha logrado un alto nivel de producción de cuatro terpenos, incluidos tres productos oxidados, en cultivos de frascos de batido.
• Los rendimientos comunicados incluyen el (-) -epi-α-bisabolol (237 ± 14 mg/L), el ácido ent-(13Z) -isocupresico (173 ± 14 mg/L), el ácido ent-(13E) -isocupresico (209 ± 20 mg/L) y el ácido ent-atiserenoico (325 ± 17 mg/L).
• Se ha demostrado una adaptación oxidativa mediada por el citocromo P450 dentro de los huéspedes de Streptomyces modificados.

Conclusiones:

• Streptomyces sirve como un chasis microbiano robusto y subutilizado para la producción sostenible de terpenoides complejos.
• Las estrategias de ingeniería metabólica desarrolladas permiten el acceso a valiosos derivados terpenoides oxidados.