La mutagenesis UV mejora la biosíntesis de DHA en Schizochytrium sp. A través de la reprogramación metabólica

Área de la Ciencia:

• Biotecnología marina
• Genética microbiana
• Ingeniería bioquímica

Sus antecedentes:

• Esquizocitrio esp. Es una microalga marina clave para producir ácido docosahexaenoico (DHA), un ácido graso omega-3 esencial.
• Los rendimientos industriales actuales de DHA son limitados, lo que requiere la mejora de la cepa para una producción rentable.
• La comprensión de la regulación metabólica de la biosíntesis de DHA es crucial para mejorar la producción de algas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una cepa industrial de alto rendimiento de Schizochytrium sp. para mejorar la producción de ácido docosahexaenoico (DHA) a través de la mutagénesis UV.
• Elucidar los mecanismos moleculares subyacentes a la mejora de la biosíntesis de DHA en la cepa mutante seleccionada.
• Proporcionar información sobre la regulación del flujo metabólico para la producción de DHA microbiano escalable.

Principales métodos:

• Se empleó la mutagenesis UV para generar mutantes de Schizochytrium sp.
• Se realizaron análisis transcriptómicos y metabolómicos para comparar las cepas silvestres y mutantes.
• Se utilizó la PCR cuantitativa en tiempo real (RT-qPCR) para validar los niveles de expresión génica.

Principales resultados:

• Se aisló un mutante estable, UV1- 3, que exhibió un aumento del 40, 34% en el rendimiento de DHA (5, 01 g/L) en comparación con el tipo silvestre.
• El análisis metabólico reveló una regulación a la baja de los genes de la vía de la FAS y una regulación al alza de los genes de la vía de la PKS en UV1-3.
• Se observó una supresión de la fosforilación oxidativa y una reducción de la actividad del ciclo del ácido tricarboxílico (ACT), redirigiendo el flujo metabólico hacia la acumulación de DHA.

Conclusiones:

• El mutante UV1-3 es una cepa industrial de alto rendimiento prometedora para la producción de ácido docosahexaenoico (DHA).
• La regulación coordinada de las vías del ciclo FAS, PKS, fosforilación oxidativa y TCA conduce a una mayor biosíntesis de DHA en Schizochytrium sp.
• Este estudio proporciona información fundamental sobre la regulación metabólica, lo que hace que la producción microbiana de omega-3 sea escalable y sostenible.