Ingeniería Zymomonas mobilis para mejorar la transformación genética y la estabilidad de las vías de biosíntesis...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería metabólica
• Biología sintética
• Biotecnología microbiana

Sus antecedentes:

• Zymomonas mobilis es un microorganismo prometedor para la ingeniería metabólica.
• Las limitaciones actuales incluyen la transformación genética ineficiente y la inestabilidad del plásmido, especialmente para plásmidos de más de 8 kb.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar herramientas genéticas mejoradas para Zymomonas mobilis.
• Mejorar la eficiencia de la transformación y la estabilidad del plásmido en Z. mobilis.
• Para aumentar la producción de betacaroteno en Z. mobilis.

Principales métodos:

• Construcción de una biblioteca de promotores y terminadores para Z. mobilis ZM4.
• Ingeniería de grupos de genes de betacaroteno (crtEXYIB) en los plásmidos pEZ-crt1 y pEZ-crt2.
• Identificación y eliminación de genes involucrados en los sistemas de modificación de restricción (R-M) y de reparación del ADN (mrr, hsdM, tatD).

Principales resultados:

• Se han identificado cepas de alto rendimiento CRT1-29 (0,93 mg/g DCW) y CRT2-22 (1,25 mg/g DCW) para la producción de betacaroteno.
• El nocaut de mrr y hsdM mejoró significativamente la eficiencia de transformación de los plásmidos metilados y permitió la electroporación de un plásmido de 9,5 kb.
• La eliminación de tatD mejoró la estabilidad de los plásmidos exógenos, con el triple mutante MHT logrando 2,09 mg/g de WDC de betacaroteno.

Conclusiones:

• Los elementos reguladores desarrollados y las modificaciones genéticas superan las barreras clave en la ingeniería de Z. mobilis.
• El mutante de triple deficiencia MHT demuestra una mayor transformación y estabilidad para la producción de betacaroteno de alto nivel.
• Este trabajo facilita aplicaciones más amplias de Z. mobilis en ingeniería metabólica y biología sintética.