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Autor/a
Carol Morera, Xavier
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Abstract
La biotecnología industrial, a menudo referida como la tercera ola en biotecnología o biotecnología blanca, es uno de los enfoques más prometedores para la producción de base biológica de una amplia gama de compuestos, desde productos químicos a granel hasta productos farmacéuticos. Si tuviéramos que describir esta disciplina en tres adjetivos; ecológico, innovador y transformador encajaría perfectamente. Sin embargo, la biotecnología industrial se enfrenta ahora a uno de sus momentos más desafiantes. Estudios recientes han informado de vínculos claros entre estos procesos y la aparición de bacterias resistentes a los antibióticos. Generalmente, la biotecnología blanca emplea plásmidos que albergan genes heterólogos para controlar el metabolismo celular de los microorganismos y producir un alto valor añadido.
Para asegurar el mantenimiento del plásmido, a menudo se utilizan marcadores selectivos basados en genes de resistencia a antibióticos. Dado que los plásmidos se pueden transferir fácilmente a bacterias patógenas naturales, la descarga incontrolada de dichos plásmidos, así como los propios antibióticos, representan una amenaza significativa para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo en la actualidad. En este proyecto, presentamos un sistema de selección libre de antibióticos basado en la complementación con Isocitrato liasa (aceA) en E. coli. Nuestro enfoque se basa en la complementación funcional de un mutante de E. coli Bl21 (DE3) que no puede crecer en acetato. Precisamente, la inactivación del gen aceA dio como resultado la generación de la cepa Dacea, que se vio afectada por el uso de acetato para el crecimiento.
La asimilación del acetato se restauró luego mediante la transformación del mutante con un conjunto de plásmidos que albergaban el gen aceA, lo que permitió que tuviera lugar la expresión episomal de aceA.
Además, se probó el rendimiento del sistema de selección libre de antibióticos en la producción de un bioproducto bien definido, el licopeno, mediante la cotransformación del mutante con un plásmido (pLYC) que alberga la vía metabólica para la producción de licopeno. En general, esta investigación representa el primer paso para el desarrollo de un marcador selectivo más ecológico y de bajo costo que se aplicará a la producción microbiana de nuevos bioproductos en cultivos a base de acetato. Los estudios futuros deben concentrarse en evaluar el desempeño de la estrategia de complementación en biorreactores para estimar su aplicación potencial en fermentaciones a gran escala.
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