Análisis Bioinformático de la Ruta de Síntesis de Triacilglicéridos en Chlamydomonas reinhardtii

CAROLINA BAGNATO; MARÍA BELÉN PRADOS; MAURICIO SICA

Mar del Plata

Congreso; Argentina y Ambiente 2012; 2012

El interés en el desarrollo sustentable de biocombustibles crece en relación a la demanda y escasez de combustibles fósiles. Si bien existe una marcada expectativa en el biodiesel de microalgas el proceso no es comercialmente viable por la dificultad de mantener rindes elevados de biomasa y aceite. Los estudios en este campo indican que se necesita trabajar en el entendimiento y optimización de dicho proceso para hacerlo económicamente viable y sustentable (1). En este contexto se sugiere la utilización de la ingeniería genética para incrementar la producción de aceites por las microalgas y mejorar la sustentabilidad de la producción de biodiesel. Debido a su rol, en la acumulación de aceites, la ruta de síntesis de triacilglicéridos (TAGs) es una de las principales candidatas para trabajar. Nuestro conocimiento sobre el metabolismo de TAGs en microalgas es incompleto y si bien se asume que los genes que codifican para las enzimas de esta ruta están presentes en distintas especies, en muchos casos se carece de información concluyente (2). Considerando esto, el objetivo del presente trabajo es establecer la presencia de la ruta de síntesis de TAGs en la microalga Chlamydomonas reinhardtii y realizar la caracterización a nivel bioinformático de las secuencias para generar el conocimiento preliminar que permita avanzar con la clonación y análisis experimental de los genes de la síntesis de TAGs. Para abordar dicho objetivo se realizó una búsqueda y análisis exhaustivo de genes correspondientes a la síntesis de TAGs en el genoma de Chlamydomonas reinhardtii, por homología de secuencias con los genomas de Arabidopsis thaliana y Saccharomyces cerevisiae. Para las secuencias identificadas se realizó: análisis de la localización subcelular, predicción de ciertas características de la estructura proteica e identificación de sitios para diferentes tipos de modificaciones postraduccionales. Este análisis nos ha permitido establecer la presencia de la vía completa de síntesis de TAGs e identificar varias secuencias para las distintas enzimas y su localización. Los resultados sugieren la presencia de la ruta de síntesis de TAGs que utiliza acil-Coenzima A así como fosfolípidos como dadores de acilos, lo cual implicaría la existencia de dos rutas alternativas, y la existencia de seis secuencias para la enzima Diacilglicerol Aciltransferasa (DGAT), probable reguladora de la ruta. El análisis de la existencia de peptidos señal nos ha permitido establecer la presunta localización de las enzimas. Adicionalmente se ha realizado un análisis de la presencia de potenciales sitios de modificación postraduccional, acetilación y fosforilación, y utilizando distintas herramientas, disponibles en el sitio de Center for Biologycal Sequences Analysis, se ha podido predecir, en base a secuencias consenso, la quinasa responsable de dicha fosforilación.