La phasina PhaPAz confiere mayor tolerancia a solventes en Escherichia coli

MEZZINA MARIELA P; PETTINARI JULIA M; ALVAREZ DANIELA S

Rosario, Santa Fé

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano de Microbiología, XIV Congreso Argentino de Microbiología 2016; 2016

ALAM

En los últimos años ha habido un creciente interés en la búsqueda de combustibles y otros productos que se produzcan a partir de sustratos renovables, debido a la baja disponibilidad de recursos derivados del petróleo o como una alternativa más ecológica a los mismos. Entre los biocombustibles más estudiados están el etanol y el butanol, que pueden obtenerse mediante fermentación microbiana. Sin embargo, la toxicidad de estos compuestos limita el crecimiento microbiano, impidiendo obtener altas concentraciones. Debido a ello, una de las estrategias empleadas para mejorar los microorganismos productores involucra la obtención de cepas que toleren mayores niveles de estos productos.La phasina PhaP de Azotobacter sp. FA8 (PhaPAz) es una proteína que se encuentra asociada a gránulos de poli (3-hidroxibutirato) (PHB), un polímero biodegradable acumulado por varios géneros bacterianos. PhaPAz, ejerce un efecto protector en E. coli, dado que confiere a las células mayor resistencia, tanto a estrés térmico como a estrés oxidativo por paraquat. Este efecto protector es llevado a cabo a través de su actividad chaperona. Se ha observado que la expresión controlada de chaperonas como GroEL aumenta la tolerancia a solventes como el etanol y el butanol en E. coli. En base a estas observaciones se plantea el objetivo de estudiar el efecto de PhaPAz en la tolerancia a distintos solventes, tales como etanol, butanol y 1,3- propanodiol (1,3-PDO). Para ello de utilizó una cepa de E.coli transformada con el plásmido pADP2 que expresa phaPAz. Como control se utilizó la misma cepa con el plásmido vacío. La tolerancia a solventes se analizó realizando curvas de crecimiento en medio LB agregando los distintos solventes a distintas concentraciones luego de 1 hora de cultivo. El crecimiento se monitoreó midiendo la DO a cada hora durante 24 hrs y realizando un recuento a tiempo final. Se utilizaron las siguientes concentraciones subletales de cada uno de los solventes: 5% y 6% etanol, 0.5% y 0.75% butanol y 8% y 10% 1,3-PDO. La sobreexpresión de phaP produjo un aumento en el crecimiento bacteriano en presencia de etanol y butanol en todas las concentraciones analizadas. En el caso de 1,3-PDO, el aumento en el crecimiento se observó sólo durante la fase exponencial. En todos los casos analizados, PhaPAz produjo un aumento en la velocidad de crecimiento. Además, se analizó el efecto de PhaPAz en el crecimiento y en la producción de etanol en una cepa de E. coli que sobreexpresa adh de Leuconostoc mesenteroides. Se observó que en condiciones de microaerobiosis, la cepa que produce Adh y PhaPAz crece más y produce mayores niveles de etanol con respecto a la cepa control.Teniendo en cuenta estos resultados, puede concluirse que PhaPAz aumenta la tolerancia a solventes en E. coli. En base a estas observaciones se propone el uso de PhaPAz para el desarrollo de nuevas aplicaciones biotecnológicas como la producción de compuestos de interés biotecnológico en bacterias.