[Todos] SEMINARIO QB 2014 - LUNES 05 de mayo 13:00 h - Manuel Godoy

[Claudia Sepúlveda]

Estimados Colegas, tenemos el agrado de invitarlos al ciclo 2014 de
Seminarios del Departamento de Química Biológica.
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Lunes 05 de mayo a las 13:00 hs, Aula Cardini del Departamento de Química
Biológica, 4to piso
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Expositor: Dr. Manuel Santiago Godoy
Lab. de Genética y Ecología Microbianas. IQUIBICEN UBA-CONICET

Título: Efectos del sistema regulador CreBC sobre el flujo de carbono en
Escherichia coli y su manipulación para incrementar la síntesis de
compuestos de interés industrial.

Resumen:
La supervivencia de un organismo depende, al menos en parte, de su
habilidad para sensar y responder a cambios en el ambiente. En las
bacterias, los cambios en las características físicas y nutricionales del
ambiente generan respuestas inmediatas, a través de la regulación de
conjuntos de genes en respuesta a un estímulo específico del ambiente y a
señales metabólicas.
En el presente trabajo se evaluó el efecto de cambios en CreC, el sensor
del sistema regulador de dos componentes CreBC, sobre el metabolismo
central de E. coli. Se estudió el efecto de mutaciones en el gen creC en
cepas crecidas en medio mineral M9 con glucosa y glicerol como fuente de
carbono, y en distintas condiciones de aerobiosis. El efecto de CreC se
observó en la secreción de metabolitos (acetato, formiato, lactato y
succinato) y en las actividades enzimáticas acetato quinasa (ACK) y
lactato deshidrogenasa (LDH).
El estudio transcripcional de los promotores de los genes de las enzimas
estudiadas ackA (ACK) y ldhA (LDH) confirmaron que la menor actividad LDH
de la cepa DC1060 se correspondía con niveles inferiores de transcripto
del gen (en la fase exponencial). Para la fusión ackA-gfp, en cambio, los
niveles de transcripción fueron significativamente menores en la cepa
mutante respecto a la salvaje (K1060) en esta fase, en contraposición a lo
observado para la actividad ACK. La trascripción de este gen en la fase
estacionaria, pasó a ser mayor en la cepa DC1060, demostrando un alto
nivel de complejidad en la dinámica regulatoria de CreC sobre ackA.  Otros
aspectos fisiológicos en los que se CreC tendría efectos fueron la
sensibilidad a agentes oxidantes (peróxido de hidrógeno y el paraquat), y
el consumo de oxígeno.
El contexto genético creC se utilizó para poner a prueba la producción de
dos compuestos de interés biotecnológico: polihidroxibutirato (PHB) y
succinato. Cuando se evaluó la producción de PHB mediante la expresión
heteróloga de los genes phaCAB de R. eutropha, se vio que en glucosa la
cepa mutante produce casi un 50% más de este polímero. Al probar los
efectos del bicarbonato sobre la producción de succinato, vimos que la
síntesis de este último aumentaba sólo en la cepa mutante.
Con el objetivo de mejorar el flujo de carbono hacia estos compuestos de
interés biotecnológico, construimos una colección de cepas con distintas
mutaciones de forma de anular las vías metabólicas competitivas. Estas
mutaciones involucraron a los  genes ackA, ldhA, ptsG, adhE y, por su
puesto, creC. En el caso del PHB, ninguna de las cepas mejoró el desempeño
de la simple mutante ΔcreC, quizás debido a que ya se alcanzó el
máximo nivel de polímero tolerable por la célula. En el caso del
succinato, además se sobre-expresaron dos carboxilasas de E. coli (la PEP
carboxilasa y la PEP carboxiquinasa), cada una en combinación con la
enzima formiato deshidorgenasa (Fdh1) de Candida Boidinii. De las
distintas combinaciones estudiadas, la cepa que tuvo mayor producción de
succinato fue la triple mutante ΔcreC, ΔackA, ΔadhE,
sobreexpresando las enzimas PEP carboxilasa y la Fdh1, llegando a alcanzar
una concentración de 6 mM de succinato.

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Traigan su almuerzo y nosotros invitamos el café. Los esperamos!

Martín Edreira
Diego Grinman
Diego Laderach
Claudia Sepúlveda

Organizadores de los Seminarios del Dpto Química Biológica, FCEN-UBA.


Puede consultarse la agenda de próximos seminarios en
http://www.qb.fcen.uba.ar/seminarios.html