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Fábricas de bacterias productoras de moléculas bioactivas

Los metabolitos de lípidos secundarios como los ácidos grasos polinsaturados (PUFA) desempeñan una función clave en el desarrollo y la función normal del cerebro y el sistema nervioso de los seres humanos. En un proyecto financiado por la Unión Europea se investigaron fuentes nuevas y sostenibles para estos compuestos de gran utilidad.
Fábricas de bacterias productoras de moléculas bioactivas
Los PUFA se utilizan como productos nutracéuticos pues presentan muchos beneficios sanitarios, incluyendo acciones antinflamatorias e inmunorreguladoras. Se ha demostrado que una mayor ingesta de PUFA ω-3 de cadena larga previene enfermedades cardiovasculares.

En la actualidad, las principales fuentes de PUFA son el pescado, las algas y los productos de aceites de pescado. No obstante, el calentamiento global, la sobrepesca y la contaminación hacen peligrar la disponibilidad de estas moléculas. En vistas de ello, se puso en marcha el proyecto MISELIAS (Mechanistic Investigation of Microbial Secondary Lipid Assembly) para resolver este problema.

Los científicos investigaron nuevamente la biosíntesis secundaria catalizada por sintasas de ácidos grasos polinsaturados (sintasas Pfa) para comprender mejor el funcionamiento de esta clase de enzimas. Con esta información, los científicos pueden «reprogramar» las fábricas de células microbianas con el fin de producir metabolitos de lípidos secundarios de interés farmacéutico e industrial.

Se eligió como modelo para investigar enzimas una posible sintasa Pfa de la bacteria degradadora de alcanos Rhodococcus erythropolis PR4, que a su vez se separó y caracterizó con una sonda química. Se clonaron por primera vez los genes de una posible sintasa Pfa y una posible tioesterasa/deshidratasa/isomerasa de Rhodococcus erythropolis y las enzimas se expresaron y purificaron para realizar estudios in vitro.

La optimización de los protocolos de expresión y la purificación de proteínas para evitar la degradación permitieron obtener enzimas de alto grado de pureza en cantidades adecuadas para las primeras tentativas de reconstrucción de la biosíntesis de PUFA in vitro. Además, se desarrollaron nuevas sondas químicas más eficientes para separar intermedarios de las policétido sintasas (PKS)/Pfa.

Los resultados del proyecto MISELIAS sentaron las bases para continuar trabajando en la reconstrucción definitiva de la biosíntesis de PUFA in vitro y en el análisis de su mecanismo. Ello conducirá a la larga a nuevas producciones en tierra de PUFA que sean sostenibles y a moléculas bioactivas de estructuras similares.

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Palabras clave

Metabolitos de lípidos secundarios, ácidos grasos polinsaturados, MISELIAS, polinsaturados, Rhodococcus erythropolis PR4, policétido sintasas
Número de registro: 190693 / Última actualización el: 2016-12-14
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