Descripción del proyecto
HAY UNA DEMANDA SOCIAL EVIDENTE DE NUEVOS BIOPLASTICOS QUE PUEDAN REEMPLAZAR A LOS DERIVADOS DEL PETROLEO, ENTRE LOS BIOPLASTICOS BIODEGRADABLES DISPONIBLES EN EL MERCADO DESTACA EL POLIBUTILEN ADIPATO-CO-TEREFTALATO (PBAT), DE GRAN ESTABILIDAD TERMICA GRACIAS A SU CONTENIDO EN ACIDO TEREFTALICO, HASTA LA FECHA, EL ACIDO TEREFTALICO PROVIENE DE LOS COMBUSTIBLES FOSILES Y EXISTE, POR TANTO, UN INTERES CRECIENTE EN LA PRODUCCION BIOLOGICA DE ACIDOS AROMATICOS DICARBOXILICOS ANALOGOS DEL TEREFTALATO, EN ESTE SENTIDO, LA EMPRESA BIOME BIOPLASTICS LTD (UK), PARTE COLABORADORA DE ESTE PROYECTO ERACOBIOTECH, LLEVA AÑOS DESARROLLANDO NUEVOS PLASTICOS DE TIPO POLIESTER EN LOS QUE EL ACIDO TEREFTALICO (PRESENTE EN EL PBAT O EL POLIETILEN-TEREFTALATO (PET)) ES REEMPLAZADO POR OTROS ANALOGOS HETEROAROMATICOS, LA LIGNINA, EL COMPONENTE AROMATICO DE LA BIOMASA VEGETAL QUE SE GENERA A GRAN ESCALA (>250 TONELADAS/AÑOS) COMO RESIDUO DE LA INDUSTRIA PAPELERA Y DE LOS BIOCOMBUSTIBLES, HA PASADO A CONSIDERARSE COMO UNA MATERIA PRIMA DE GRAN ATRACTIVO POR SU POTENCIAL PARA LA PRODUCCION DE MONOMEROS AROMATICOS ENFOCADOS A LA SINTESIS DE BIOPLASTICOS, LA BIOCONVERSION DE LIGNINA POR MICROORGANISMOS OFRECE LA POSIBILIDAD DE DESARROLLAR PROCESOS INDUSTRIALES QUE CUMPLEN LOS REQUISITOS DE UNA QUIMICA VERDE (SEGUROS Y CON BAJO COSTE ENERGETICO), NUESTROS COLABORADORES DEL PROYECTO EUROPEO, EL PROFESOR TIMOTHY D,H, BUGG (UNIV, WARWICK, UK) Y LA EMPRESA BIOME BIOPLASTICS, HAN DISEÑADO UNA RUTA BIOCATALITICA A PARTIR DE LIGNINA PARA LA GENERACION DE LOS ACIDOS 2,4- Y 2,5-PIRIDIN DICARBOXILICOS (2,4-PDCA Y 2,5-PDCA) COMO ALTERNATIVA BIOLOGICA AL ACIDO TEREFTALICO, NUESTRO GRUPO HA DEMOSTRADO EN EL ANTERIOR PROYECTO ERAIB (LIGBIO), QUE LA BIOPRODUCCION DE ESTAS MOLECULAS A PARTIR DE DERIVADOS DE LA LIGNINA ES FACTIBLE USANDO LA BACTERIA MODELO PSEUDOMONAS PUTIDA KT2440, EL OBJETIVO DE ESTE PROYECTO ES INCREMENTAR LOS RENDIMIENTOS DE PRODUCCION DE 2,4-PDCA Y 2,5-PDCA A PARTIR DE LIGNINA EN P, PUTIDA KT2440 HASTA NIVELES QUE PERMITAN DESARROLLAR UN METODO DE PRODUCCION COMERCIALMENTE FACTIBLE, PARA ELLO, SE EMPLEARAN ESTRATEGIAS DE BIOLOGIA MOLECULAR Y BIOLOGIA SINTETICA ENCAMINADAS A UNA MEJORA DE LA CAPACIDAD OXIDANTE DE LIGNINA EN P, PUTIDA KT2440, SE CONSTRUIRAN Y EXPRESARAN EN ESTA CEPA MODULOS DE ENZIMAS LIGNINOLITICAS Y PROTEINAS ACCESORIAS, IGUALMENTE, SE IMPLEMENTARAN CEPAS OPTIMIZADAS PARA LA BIOCONVERSION DE LOS ACIDOS HIDROXICINAMICOS (MONOMEROS PRESENTES EN LIGNOCELULOSAS PRETRATADAS) HACIA PDCAS, ASI, SE EMPLEARA INGENIERIA METABOLICA DE SISTEMAS PARA RECONDUCIR Y OPTIMIZAR EN P, PUTIDA KT2440 EL METABOLISMO DE LAS UNIDADES G (GUAIACIL) Y S (SIRINGIL) DE LA LIGNINA HACIA LAS RUTAS ESPECIFICAS DE PRODUCCION DE PDCAS, ADEMAS, MEDIANTE ESTRATEGIAS COMPUTACIONALES DE BIOLOGIA DE SISTEMAS SE DISEÑARAN CONSORCIOS MICROBIANOS BASADOS EN BACTERIAS ESPECIALISTAS EN EL METABOLISMO DE LAS UNIDADES G O S DE LA LIGNINA (G O S ESPECIALISTAS) COMBINADOS CON ESPECIALISTAS EN LA OXIDACION DEL POLIMERO (L ESPECIALISTAS), EL FUNCIONAMIENTO Y EFICACIA DE DICHOS CONSORCIOS SERA VALIDADO EXPERIMENTALMENTE, TRAS HABER PUESTO A PUNTO BIOPROCESOS DE PRODUCCION DE PDCAS DE ALTO RENDIMIENTO A ESCALA DE LABORATORIO, ESTOS SERAN ESCALADOS POR NUESTROS COLABORADORES EN EL PROYECTO ERACOBIOTECH PARA DESARROLLAR UNA FERMENTACION EFICIENTE QUE GENERE PDCAS A PARTIR DE LIGNINA O LIGNOCELULOSA Y QUE PUEDA SER COMERCIALIZADO POR LA EMPRESA BIOME BIOPLASTICS, LIGNINA\PIRIDIN-DICARBOXILICO\PSEUDOMONAS\ENZIMAS LIGNINOLITICAS\CONSORCIOS MICROBIANOS\CATABOLISMO DE AROMATICOS\MODELOS METABOLICOS