Guía de biosensor para la indexación de la evolución genómica para potenciar la síntesis química microbiana

Área de la Ciencia:

• Biología Sintética
• Ingeniería Metabólica
• Biotecnología Microbiana

Sus antecedentes:

• La síntesis química microbiana está limitada por redes metabólicas complejas, lo que dificulta los enfoques de ingeniería racional.
• El desarrollo de cepas microbianas eficientes para la producción química sigue siendo un desafío importante en biotecnología.

Objetivo del estudio:

• Presentar un flujo de trabajo novedoso, la indexación de la evolución genómica guiada por biosensores (BRIDGE), para la modificación de cepas microbianas.
• Mejorar la producción de productos químicos como el ácido protocatecuico (PCA) utilizando el sistema BRIDGE.
• Demostrar la versatilidad del sistema BRIDGE para otras aplicaciones de síntesis química.

Principales métodos:

• Desarrollo y aplicación del flujo de trabajo de indexación de la evolución genómica guiada por biosensores (BRIDGE).
• Modificación de *Pseudomonas putida* para mejorar la producción de ácido protocatecuico (PCA).
• Análisis de transcriptómica para dilucidar los mecanismos de sobreproducción.
• Demostración de la plataforma para la síntesis de *cis,cis*-muconato.

Principales resultados:

• Se logró una alta producción de ácido protocatecuico (PCA) (4,67 g/L) en *Pseudomonas putida* modificada.
• La transcriptómica reveló la activación sinérgica de vías metabólicas y sistemas de secreción que contribuyen a la sobreproducción de PCA.
• Se demostró la síntesis *de novo* de *cis,cis*-muconato (2,97 g/L) utilizando la plataforma *P. putida* modificada.
• El sistema BRIDGE produce cepas modificadas libres de marcadores, lo que es ventajoso para el uso industrial.

Conclusiones:

• El flujo de trabajo BRIDGE mejora eficazmente la producción química microbiana al superar las limitaciones de la ingeniería racional.
• Las cepas modificadas de *P. putida* sirven como una plataforma robusta para la síntesis de productos químicos valiosos.
• La naturaleza libre de marcadores de BRIDGE facilita la ampliación industrial y la aplicación de fábricas celulares microbianas.