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506.#.#.a: Público

650.#.4.x: Biotecnología y Ciencias Agropecuarias

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336.#.#.a: Registro de colección universitaria

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351.#.#.a: Colecciones Universitarias Digitales

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270.1.#.d: México

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883.#.#.a: Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias

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100.1.#.a: Francisco Gonzalo Bolívar Zapata

524.#.#.a: Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Modificación del metabolismo central de carbono de cepas de Escherichia coli PTS- para incrementar la disponibilidad de fosfoenolpiruvato hacia la síntesis de compuestos aromáticos", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.

720.#.#.a: Francisco Gonzalo Bolívar Zapata

245.1.0.a: Modificación del metabolismo central de carbono de cepas de Escherichia coli PTS- para incrementar la disponibilidad de fosfoenolpiruvato hacia la síntesis de compuestos aromáticos

502.#.#.c: Universidad Nacional Autónoma de México

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264.#.1.c: 2011

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653.#.#.a: Ingeniería de vías metabólicas; Biotecnología

506.1.#.a: La titularidad de los derechos patrimoniales de este recurso digital pertenece a la Universidad Nacional Autónoma de México. Su uso se rige por una licencia Creative Commons BY 4.0 Internacional, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.es, fecha de asignación de la licencia 2011, para un uso diferente consultar al responsable jurídico del repositorio por medio de contacto@dgru.unam.mx

041.#.7.h: spa

500.#.#.a: En nuestro grupo de investigación estamos enfocados en el estudio básico y aplicado del metabolismo central de carbono (MCC) y del metabolismo aromático (MA) en la bacteria Escherichia coli. En este contexto, aplicamos diferentes aproximaciones de la ingeniería de vías metabólicas (IVM) en esta bacteria con la finalidad de obtener mutantes sobreproductoras de metabolitos aromáticos de interés industrial, las cuales han sido evaluadas en su capacidad de producción de los compuestos de interés en cultivos a nivel matraz y en fermentadores tipo lote._x000D_ _x000D_ Tomando como fondo genético de partida a la cepa de E. coli JM101 y con la finalidad de incrementar la disponibilidad del precursor del MCC, fosfoenol piruvato (PEP), hacía la síntesis de compuestos aromáticos, se inactivó el sistema de fosfotransferasa de glucosa dependiente de PEP (PTS:Glc:PEP), obteniendo así una mutante PTS- (designada como PB11), la cual presenta una muy limitada capacidad de crecimiento en glucosa. El cultivo de esta cepa en quimiostato con diferentes tasas de alimentación de glucosa, permitió la selección de mutantes con una mayor capacidad de asimilación de éste azúcar como fuente de carbono, dentro de las que destaca la cepa denominada como PB12 (Flores et al., 1996; 2007), la cual ha sido caracterizada a nivel transcriptómico y por análisis de flujo de carbono (Flores et al., 2002; 2005; Flores et al., 1996; 2004; 2005; 2007; 2008; Olvera et al., 2009) y recientemente a nivel genómico. _x000D_ _x000D_ La clonación en un plásmido de una copia de los genes tktA y aroGfbr, que codifican respectivamente, para la enzima transcetolasa I y para la DAHP sintasa AroG resistente a inhibición por acumulación de fenilanalina (AroGfbr) (Balderas et al., 2009), y su transformación en la cepa PB12, permitió en esta cepa una mayor disponibilidad de eritrosa-4-P (E4P) y un incremento (junto con el PEP), en el flujo hacia la vía de síntesis de compuestos aromáticos. Este fondo genético (PB12, PTS- aroGfbr tktA), ha sido utilizado por mi grupo de trabajo para la producción de fenilalanina (Báez-Viveros et al., 2007), para la producción de DAHP (primer intermediario de la vía de síntesis de compuestos aromáticos) (Martínez et al., 2008) y recientemente, este fondo genético en combinación con la inactivación de los genes aroK y aroL que codifican para las enzimas shikimato cinasas I y II, respectivamente, y con la clonación de una copia de los genes aroB y aroE, que codifican respectivamente para las enzimas DHQ sintasa y shikimato deshidrogenasa, para la síntesis de shikimato, intermediario de la vía de aromáticos utilizado como precursor para la síntesis química de compuestos antivirales contra influenza estacional, aviar (H5N1) y también contra virus de influenza humana (A/H1N1) (Escalante et al., 2010)._x000D_ _x000D_ La caracterización fisiológica de la cepa PB12 mostró que desarrolló la capacidad de consumir de forma simultánea dos fuentes de carbono: glucosa+gluconato , glucosa+arabinosa y glucosa+glicerol (Flores et al., 2007; Martínez et al., 2008) y glucosa+acetato (Flores et al., 2005; Sigala et al., 2009). Este último resultado, demuestra la capacidad gluconeogénica de esta cepa y su potencial para incrementar la disponibilidad de PEP para la síntesis de compuestos aromáticos._x000D_ _x000D_ Con base en estos antecedentes, se propone como objetivo general de esta propuesta la modificación del MCC glicolítico y gluconeogénico, junto con la vía de síntesis de compuestos aromáticos por IVM en cepas derivadas de la PB12, con la finalidad de_x000D_ (1) Incrementar la capacidad de asimilación de glucosa._x000D_ (2) Modulación de la expresión de genes clave en la vía de síntesis de shikimato en la cepa PB12 aroK-aroL-: aroGfbr y tktA, aroB y aroE._x000D_ (3) Evaluación del fondo genético PB11, PB12 y PB12 aroK-aroL- para separar los metabolismos glicolítico y gluconeogénico mediante la inactivación de los genes pykF, pykA y ppsA, que codifican respectivamente para las enzimas piruvato cinasa I y II y PEP sintetasa, en estas cepas con la finalidad de incrementar la disponibilidad de PEP._x000D_ (4) Evaluación del efecto de las modificaciones genéticas realizadas sobre la producción de compuestos aromáticos (shikimato), en sistemas de fermentación en lote y en lote alimentado utilizando glucosa y glucosa+acetato._x000D_ (5) Caracterización de las cepas mutantes derivadas a nivel transcriptómico por qPCR y a nivel metabólico: actividades enzimáticas involucradas y determinación de intermediarios del metabolismo CCC y vía de aromáticos. _x000D_

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No entro en nada

No entro en nada 2

Registro de colección universitaria

Modificación del metabolismo central de carbono de cepas de Escherichia coli PTS- para incrementar la disponibilidad de fosfoenolpiruvato hacia la síntesis de compuestos aromáticos

Instituto de Biotecnología, UNAM, Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias

Licencia de uso

Procedencia del contenido

Entidad o dependencia
Instituto de Biotecnología, UNAM
Entidad o dependencia
Dirección General de Asuntos del Personal Académico
Acervo
Colecciones Universitarias Digitales
Repositorio
Portal de Datos Abiertos UNAM, Colecciones Universitarias
Contacto
Dirección General de Repositorios Universitarios. contacto@dgru.unam.mx

Cita

Dirección de Desarrollo Académico, Dirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA). "Modificación del metabolismo central de carbono de cepas de Escherichia coli PTS- para incrementar la disponibilidad de fosfoenolpiruvato hacia la síntesis de compuestos aromáticos", Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT). En "Portal de datos abiertos UNAM" (en línea), México, Universidad Nacional Autónoma de México.

Descripción del recurso

Título
Modificación del metabolismo central de carbono de cepas de Escherichia coli PTS- para incrementar la disponibilidad de fosfoenolpiruvato hacia la síntesis de compuestos aromáticos
Colección
Proyectos Universitarios PAPIIT (PAPIIT)
Responsable
Francisco Gonzalo Bolívar Zapata
Fecha
2011
Descripción
En nuestro grupo de investigación estamos enfocados en el estudio básico y aplicado del metabolismo central de carbono (MCC) y del metabolismo aromático (MA) en la bacteria Escherichia coli. En este contexto, aplicamos diferentes aproximaciones de la ingeniería de vías metabólicas (IVM) en esta bacteria con la finalidad de obtener mutantes sobreproductoras de metabolitos aromáticos de interés industrial, las cuales han sido evaluadas en su capacidad de producción de los compuestos de interés en cultivos a nivel matraz y en fermentadores tipo lote._x000D_ _x000D_ Tomando como fondo genético de partida a la cepa de E. coli JM101 y con la finalidad de incrementar la disponibilidad del precursor del MCC, fosfoenol piruvato (PEP), hacía la síntesis de compuestos aromáticos, se inactivó el sistema de fosfotransferasa de glucosa dependiente de PEP (PTS:Glc:PEP), obteniendo así una mutante PTS- (designada como PB11), la cual presenta una muy limitada capacidad de crecimiento en glucosa. El cultivo de esta cepa en quimiostato con diferentes tasas de alimentación de glucosa, permitió la selección de mutantes con una mayor capacidad de asimilación de éste azúcar como fuente de carbono, dentro de las que destaca la cepa denominada como PB12 (Flores et al., 1996; 2007), la cual ha sido caracterizada a nivel transcriptómico y por análisis de flujo de carbono (Flores et al., 2002; 2005; Flores et al., 1996; 2004; 2005; 2007; 2008; Olvera et al., 2009) y recientemente a nivel genómico. _x000D_ _x000D_ La clonación en un plásmido de una copia de los genes tktA y aroGfbr, que codifican respectivamente, para la enzima transcetolasa I y para la DAHP sintasa AroG resistente a inhibición por acumulación de fenilanalina (AroGfbr) (Balderas et al., 2009), y su transformación en la cepa PB12, permitió en esta cepa una mayor disponibilidad de eritrosa-4-P (E4P) y un incremento (junto con el PEP), en el flujo hacia la vía de síntesis de compuestos aromáticos. Este fondo genético (PB12, PTS- aroGfbr tktA), ha sido utilizado por mi grupo de trabajo para la producción de fenilalanina (Báez-Viveros et al., 2007), para la producción de DAHP (primer intermediario de la vía de síntesis de compuestos aromáticos) (Martínez et al., 2008) y recientemente, este fondo genético en combinación con la inactivación de los genes aroK y aroL que codifican para las enzimas shikimato cinasas I y II, respectivamente, y con la clonación de una copia de los genes aroB y aroE, que codifican respectivamente para las enzimas DHQ sintasa y shikimato deshidrogenasa, para la síntesis de shikimato, intermediario de la vía de aromáticos utilizado como precursor para la síntesis química de compuestos antivirales contra influenza estacional, aviar (H5N1) y también contra virus de influenza humana (A/H1N1) (Escalante et al., 2010)._x000D_ _x000D_ La caracterización fisiológica de la cepa PB12 mostró que desarrolló la capacidad de consumir de forma simultánea dos fuentes de carbono: glucosa+gluconato , glucosa+arabinosa y glucosa+glicerol (Flores et al., 2007; Martínez et al., 2008) y glucosa+acetato (Flores et al., 2005; Sigala et al., 2009). Este último resultado, demuestra la capacidad gluconeogénica de esta cepa y su potencial para incrementar la disponibilidad de PEP para la síntesis de compuestos aromáticos._x000D_ _x000D_ Con base en estos antecedentes, se propone como objetivo general de esta propuesta la modificación del MCC glicolítico y gluconeogénico, junto con la vía de síntesis de compuestos aromáticos por IVM en cepas derivadas de la PB12, con la finalidad de_x000D_ (1) Incrementar la capacidad de asimilación de glucosa._x000D_ (2) Modulación de la expresión de genes clave en la vía de síntesis de shikimato en la cepa PB12 aroK-aroL-: aroGfbr y tktA, aroB y aroE._x000D_ (3) Evaluación del fondo genético PB11, PB12 y PB12 aroK-aroL- para separar los metabolismos glicolítico y gluconeogénico mediante la inactivación de los genes pykF, pykA y ppsA, que codifican respectivamente para las enzimas piruvato cinasa I y II y PEP sintetasa, en estas cepas con la finalidad de incrementar la disponibilidad de PEP._x000D_ (4) Evaluación del efecto de las modificaciones genéticas realizadas sobre la producción de compuestos aromáticos (shikimato), en sistemas de fermentación en lote y en lote alimentado utilizando glucosa y glucosa+acetato._x000D_ (5) Caracterización de las cepas mutantes derivadas a nivel transcriptómico por qPCR y a nivel metabólico: actividades enzimáticas involucradas y determinación de intermediarios del metabolismo CCC y vía de aromáticos. _x000D_
Tema
Ingeniería de vías metabólicas; Biotecnología
Identificador global
http://datosabiertos.unam.mx/DGAPA:PAPIIT:IN205811

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