Aprovechamiento de endófitos y Multi-Ómicas para la biosíntesis sostenible de Colchicina

Área de la Ciencia:

• Biología vegetal y ecología microbiana;
• Biosíntesis de productos naturales;
• Biología sintética e ingeniería metabólica.

Sus antecedentes:

• Gloriosa superba es la fuente principal de colchicina, un fármaco crucial para enfermedades inflamatorias, cáncer y gota.
• La extracción convencional enfrenta desafíos de bajo rendimiento, impacto ecológico y preocupaciones de conservación.
• Los microorganismos endófitos influyen significativamente en la biosíntesis de colchicina en G. superba.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar el conocimiento actual sobre las interacciones planta-microbio en la biosíntesis de colchicina.
• Explorar la aplicación de la multi-ómica y la biología sintética para la producción sostenible de colchicina.
• Establecer un marco para la biofabricación ecoeficiente y escalable de colchicina.

Principales métodos:

• Revisión de síntesis a nivel de sistemas que integra la biología de endófitos con tecnologías multi-ómicas.
• Análisis de datos transcriptómicos, proteómicos y metabolómicos para resolver la vía de la colchicina.
• Examen de enfoques de ingeniería metabólica, edición genómica y biología sintética.

Principales resultados:

• La biosíntesis de colchicina es una red metabólica coordinada planta-microbio, no puramente autónoma de la planta.
• Los hongos y bacterias endófitos mejoran la acumulación de colchicina a través de mecanismos específicos.
• Se han identificado enzimas clave, nodos reguladores y cuellos de botella en la vía.
• Las ideas mecanicistas facilitan la ingeniería metabólica racional y la reconstrucción de vías sintéticas.

Conclusiones:

• Comprender la red metabólica planta-microbio es clave para optimizar la producción de colchicina.
• La multi-ómica y la biología sintética ofrecen herramientas poderosas para desarrollar procesos de biofabricación sostenibles.
• Esta investigación proporciona un marco para la producción escalable y ecoeficiente de colchicina, al tiempo que ayuda a la conservación de G. superba.