Descripción del proyecto
Las feromonas sexuales de insectos son una alternativa sostenible a los pesticidas convencionales, cuyo uso está siendo restringido progresivamente por la legislación europea. Las feromonas se están empleando con éxito en el control de plagas para detección, monitoreo y control de la población. La síntesis química es actualmente el único enfoque industrial para la fabricación de feromonas. La introducción de la biofabricación en la producción industrial de feromonas ampliaría su uso para el control integrado de plagas, reduciendo su impacto ambiental actual y, lo que es más importante, proporcionando plataformas de producción sostenible para aquellas feromonas cuya complejidad y / o estereoquímica hace que la síntesis química sea inasequible a escala agronómica. Este es precisamente el caso de la mayoría de las feromonas del género Coccoidea (cochinillas), en su mayoría monoterpenoides irregulares con conexiones inusuales de dos unidades de isopreno, que dan como resultado ésteres con cadenas abiertas, o anillos de ciclopropano, ciclobutano o ciclopentano. La complejidad de su estructura química con varios centros quirales hace que la síntesis enantioselectiva sea económicamente inaccesible para uso agroquímico. Este proyecto utilizará herramientas de biología sintética en combinación con análisis transcriptómico y bioinformática para identificar enzimas de biosíntesis que faciliten la biofabricación de las propias feromonas de Coccoidea, así como estructuras químicas relacionadas descubiertas recientemente en especies de plantas autóctonas a partir de las cuales se puede realizar de forma asequible y en unos pocos pasos la síntesis química de las feromonas en cuestión. Las nuevas enzimas se refactorizarán en un chasis de levadura optimizado para la producción de monoterpenos. Se mejorarán las cepas de levadura seleccionadas para la producción piloto y se implementarán protocolos de extracción para las feromonas resultantes. En un enfoque paralelo de alto riesgo y alto beneficio, destinado a desarrollar una plataforma de producción de feromonas autosostenida, las mismas enzimas se transferirán a un chasis de planta de tabaco recientemente mejorado para uso como biofactoría, y se estudiará la producción de feromonas volátiles en líneas de este tabaco transgénico.