Una estrategia de ingeniería metabólica para producir ácido poli- ((3-hidroxioctanoico) en Escherichia coli a partir...

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Ingeniería metabólica
• Ciencias de los Polímeros

Sus antecedentes:

• El polihidroxioctanoato (PHO) es un polihidroxialcanoato (PHA) de cadena media con propiedades deseables como baja cristalinidad y alta elongación.
• Las características del PHO lo hacen adecuado para diversas aplicaciones industriales y biomédicas, en contraste con los PHA de cadena corta frágiles.
• Los métodos de producción eficientes y sostenibles son cruciales para la realización del potencial de la PHO.

Objetivo del estudio:

• Diseñar Escherichia coli para la producción de PHO utilizando el glicerol como materia prima renovable.
• Optimizar las vías metabólicas para la síntesis de los precursores del octanoil-CoA.
• Identificar e integrar genes clave para una acumulación eficiente de PHO en E. coli modificado.

Principales métodos:

• Ingeniería de la síntesis de ácidos grasos y las vías de oxidación β en E. coli.
• Expresando genes específicos de la enoil-CoA hidratasa (phaJ) y de la PHA sintasa (phaC).
• Bioprospección e integración de genes homólogos (phaJ, phaC, fadD) de otras especies bacterianas.
• Utilizando un mutante de la tioesterasa C8 específico (CpFatB1.2-M4-287) para la producción de ácido octanoico.
• Fermentación por lotes alimentados para la acumulación de PHO.

Principales resultados:

• La cepa NHL18 de E. coli modificada produjo 3,69 g/L de ácido octanoico a partir del glicerol.
• La cepa de E. coli modificada SM23 acumuló un 15% de peso seco celular de PHO.
• Se obtuvo un título final de PHO de 1,54 g/L a partir del glicerol en la fermentación de lotes alimentados.
• Las combinaciones de genes específicos phaJ, phaC y fadD de las especies de Pseudomonas aumentaron la producción de PHO a partir del octanoato.

Conclusiones:

• La ingeniería metabólica de E. coli permite una producción eficiente de PHO a partir del glicerol.
• Las cepas diseñadas demuestran una vía viable para la síntesis sostenible de bioplásticos.
• Este estudio proporciona una base para una mayor optimización de la producción de PHO para aplicaciones industriales.