Descripción del proyecto
LAS ENZIMAS SON ELEMENTOS ESENCIALES COMO BIOCATALIZADORES EN LA DENOMINADA "QUIMICA VERDE", DADA SU ALTA ESPECIFICIDAD Y MENOR USO DE COMPUESTOS CONTAMINANTES Y ENERGIA, LA TERMOESTABILIDAD DE UNA ENZIMA INCREMENTA SU VIDA MEDIA, FACILITA SU EVOLUCIONALIDAD Y PERMITE SU UTILIZACION REPETIDA EN CONDICIONES NO FISIOLOGICAS, PROPIAS DE LA INDUSTRIA, SIN EMBARGO, LA OBTENCION RECOMBINANTE EN MICROORGANISMOS MODELO DE ENZIMAS TERMOESTABLES ACTIVAS A PARTIR DE FUENTES NATURALES ESTA LIMITADA A UN 20-30% DE LAS EXISTENTES EN UN GENOMA DADO, DEBIDO A PROBLEMAS DE EXPRESION O PLEGAMIENTO, Y, ADICIONALMENTE, LA DIVERSIDAD ENZIMATICA ESPERABLE EN TERMOFILOS ES BAJA EN COMPARACION CON LA EXISTENTE EN MESOFILOS, POR ELLO, LA INDUSTRIA DESARROLLA PROGRAMAS DE EVOLUCION DIRIGIDA MUY COMPLEJOS, COSTOSOS Y ARRIESGADOS, PARA OBTENER VARIANTES TERMOESTABLES DE LAS ENZIMAS ORIGINALES, LO QUE CONLLEVA UNA NECESIDAD REAL DE ESTABLECER NUEVOS METODOS MAS EFICIENTES, SENCILLOS, Y BARATOS DE IMPLEMENTAR, QUE PERMITAN (I) LA SELECCION DE VARIANTES TERMOESTABLES DE ENZIMAS DE INTERES TERMOLABILES Y (II) LA EXPRESION EFICIENTE DE ENZIMAS TERMOESTABLES ACTIVAS A PARTIR DE GENOMAS DE TERMOFILOS,EN PROYECTOS ANTERIORES, EL GRUPO SOLICITANTE DESARROLLO UN SISTEMA INDEPENDIENTE DE ACTIVIDAD PARA LA SELECCION DE VARIANTES TERMOESTABLES DE PROTEINAS EN THERMUS THERMOPHILUS (TTH), EL SISTEMA, DENOMINADO DE INTERFERENCIA DE PLEGAMIENTO, SE BASA EN LA EXPRESION A TEMPERATURAS ELEVADAS DE FUSIONES ENTRE LA PROTEINA A ESTABILIZAR Y UNA ENZIMA QUE CONFIERE RESISTENCIA TERMOESTABLE A KANAMICINA EN TTH, DE FORMA QUE UNICAMENTE AQUELLAS VARIANTES QUE PLIEGUEN BIEN A ALTA TEMPERATURA CONFERIRAN RESISTENCIA A DICHO ANTIBIOTICO, EL SISTEMA HA PERMITIDO EL AISLAMIENTO DE VARIANTES TERMOESTABLES DE INTERFERONES, LIPASAS, Y ESTERASAS, SIN EMBARGO, NUESTROS ESTUDIOS MUESTRAN UNA MENOR EFICIENCIA DE TRANSFORMACION DE LA DESEABLE CON LOS VECTORES DE INTERFERENCIA DE PLEGAMIENTO (10E5 CFU/MICROG) ASI COMO TOXICIDAD ASOCIADA A LA EXPRESION DE CIERTAS PROTEINAS, EN EL PROYECTO QUE SE SOLICITA SE PRETENDE ELIMINAR ESTAS LIMITACIONES Y DESARROLLAR UN SISTEMA DE TERMOESTABILIZACION DE MUY ALTO RENDIMIENTO, EMPLEANDOLO PARA LA ESTABILIZACION DE ENZIMAS MODELO RELEVANTES EN BIOCOMBUSTIBLES (BETA-ETERASAS), FARMA (NUCLEOSIDO DESOXIRIBOSIL TRANSFERASAS), Y QUIMICA FINA (HALOHIDRINA DESHALOGENASAS), EL SISTEMA SE EMPLEARA TAMBIEN PARA EL AISLAMIENTO DE BETA-ETERASAS DE FUENTES TERMALES,PARA ELLO, SE DESARROLLARAN SISTEMAS DE SELECCION IN VIVO E IN VITRO, PARA LA SELECCION IN VIVO, OBTENDREMOS UNA CEPA DE TTH DE MUY ALTA EFICIENCIA DE TRANSFORMACION MEDIANTE LA ELIMINACION DE SUS SISTEMAS DE DEFENSA (TTAGO Y CAS), EN PARALELO, SE DESARROLLARAN SISTEMAS TERMOESTABLES DE TRANSCRIPCION-TRADUCCION IN VITRO (IVTT) QUE, TRAS SU COMPARTIMENTALIZACION EN MICROGOTAS, PERMITIRAN LA GENERACION Y CRIBADO DE GENOTECAS MUCHO MAYORES (>10E9) Y LIMITARAN LA TOXICIDAD DE LAS PROTEINAS EXPRESADAS, PARA LA BUSQUEDA DE VARIANTES TERMOESTABLES SE EMPLEARAN NUEVOS VECTORES DE PLEGAMIENTO CON PROTEINAS FLUORESCENTES TERMOESTABLES YA DISPONIBLES, Y SUSTRATOS FLUOROGENICOS, PARA LA GENERACION, EL CRIBADO Y LA SELECCION DE LAS MICROGOTAS FLUORESCENTES SE EMPLEARAN SISTEMAS DE MICROFLUIDICA DESARROLLADOS POR EL GRUPO DEL DR, F, HOLLFELDER, (U, CAMBRIDGE), CON QUIEN COLABORAMOS A TRAVES DE UNA RED MARIE CURIE QUE COORDINAMOS, LO QUE PERMITIRA ATRAER A ESPAÑA ESTA TECNOLOGIA, BIOCATÁLISIS\ QUÍMICA VERDE\ TERMOESTABILIDAD\ TERMOESELECCIÓN\ THERMUS\ ETERASA\ LIGNINA\ NUCLEOSIDO DESOXIRIBOSIL TRANSFERASA\ HALOHIDRINA DESHALOGENASAS\ MICROFLUÍDICA