medigraphic.com
ISSN 1027-2852 (Digital)
ISSN 0864-4551 (Impreso)

2012, Número 2

<< Anterior Siguiente >>

Biotecnol Apl 2012; 29 (2)


Producción de levana bacteriana altamente polimerizada en dos hospederos eucariontes de interés biotecnológico

Banguela A, Trujillo LE, Arrieta JG, Rodríguez R, Pérez E, Menéndez C, Ramírez R, Pujol M, Borroto C, Hernández L

Idioma: Ingles.
Referencias bibliográficas: 11
Paginas: 122-126
Archivo PDF: 264.65 Kb.


RESUMEN

Levana bacteriana es un homopolímero β (2,6) soluble de unidades de fructosa, con aplicación en las industrias alimentaria, médico-farmacéutica, bioenergética y otras. La carencia de un sistema productivo factible, técnica y económicamente, impide la explotación comercial de levana a gran escala. La bacteria Gluconacetobacter diazotrophicus secreta una levanasacarasa (LsdA, EC 2.4.1.10) que sintetiza altos niveles de levana y fructooligosacaridos a partir de la sacarosa. Por ser el hospedero nativo poco atractivo para la producción masiva de LsdA, se investigaron la levadura Pichia pastoris y la planta Nicotiana tabacum como nuevas fuentes. La levadura P. pastoris recombinante expresó constitutivamente LsdA y adquirió actividad sacarolítica, e incrementó el rendimiento de LsdA en 8 a 9 veces con respecto a G. diazotrophicus. La N-glicosilación de LsdA en un hospedero eucarionte no afectó la eficiencia catalítica ni el rendimiento de fructanos en comparación con la enzima nativa. Ello permite la obtención de LsdA glicosilada activa en las vacuolas de las plantas, compartimento celular más apropiado para esos fines. La expresión constitutiva de LsdA fusionada con la señal de localización vacuolar de la fructosiltransferasa de cebolla permitió la acumulación de levana altamente polimerizada (más de 104 residuos de fructosa) en hojas de tabaco, entre 10 y 70% del peso seco total. Este último es el máximo valor descrito para una planta transgénica crecida en suelo, productora de levana. La ausencia de alteraciones fisiológicas drásticas en clones que acumularon hasta 30% de levana, y la producción estable del polisacárido en sus progenies, remarcan su potencial agronómico.


REFERENCIAS (EN ESTE ARTÍCULO)

  1. Kang SA, Jang KH, Seo JW, Kim KH, Kim YH, Rairakhwada D, et al. Levan: applications and perspectives. In: Rehm BHA, editor. Microbial Production of Biopolymers and Polymer Precursors. Norfolk: Caister Academic Press; 2009. p. 145-63.

  2. Esawy MA, Ahmed EF, Helmy WA, Mansour NM, El-Senousy WM, El-Safty MM. Production of levansucrase from novel honey Bacillus subtilis isolates capable of producing antiviral levans. Carbohyd Polym. 2011;86(2):823-30.

  3. Támbara Y, Hormaza JV, Pérez C, León A, Arrieta J, Hernández L. Structural analysis and optimised production of fructo-oligosaccharides by levansucrase from Acetobacter diazotrophicus SRT4. Biotechnol Lett. 1999;21(2):117-21.

  4. Trujillo LE, Arrieta JG, Dafhnis F, Garcia J, Valdes J, Tambara Y, et al. Fructo-oligosaccharides production by the Gluconacetobacter diazotrophicus levansucrase expressed in the methylotrophic yeast Pichia pastoris. Enzyme Microb Technol. 2001;28(2-3):139-44.

  5. Trujillo LE, Banguela A, País J, Tambara Y, Arrieta JG, Sotolongo M, et al. Constitutive expression of enzymatically active Gluconacetobacter diazotrophicus levansucrase in the methylothrophic yeast Pichia pastoris. Afinidad. 2002;59(500):365-70.

  6. Trujillo Toledo LE, Gómez Riera R, Banguela Castillo A, Soto Romero M, Arrieta Sosa JG, Hernández García L. Catalytical properties of N-glycosylated Gluconacetobacter diazotrophicus levansucrase produced in yeast. Electron J Biotechnol. 2004;7(2):115-23.

  7. Hernandez L, Arrieta J, Menendez C, Vazquez R, Coego A, Suarez V, et al. Isolation and enzymic properties of levansucrase secreted by Acetobacter diazotrophicus SRT4, a bacterium associated with sugar cane. Biochem J. 1995;309(Pt 1):113-8.

  8. Scotti PA, Praestegaard M, Chambert R, Petit-Glatron MF. The targeting of Bacillus subtilis levansucrase in yeast is correlated to both the hydrophobicity of the signal peptide and the net charge of the N-terminus mature part. Yeast. 1996; 12(10):953-63.

  9. Banguela A, Hernández L. Fructans: from natural sources to transgenic plants. Biotecnol Apl. 2006;23(3):202-10.

  10. Banguela A, Arrieta JG, Rodriguez R, Trujillo LE, Menendez C, Hernandez L. High levan accumulation in transgenic tobacco plants expressing the Gluconaceto-bacter diazotrophicus levansucrase gene. J Biotechnol. 2011;154(1):93-8.

  11. Sevenier R, Hall RD, van der Meer IM, Hakkert HJ, van Tunen AJ, Koops AJ. High level fructan accumulation in a transgenic sugar beet. Nat Biotechnol. 1998;16(9):843-6.




2020     |     www.medigraphic.com