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INFLUENCIA DEL POLIHIDROXIBUTIRATO SOBRE LA ADAPTACION A CONDICIONES EXTREMAS EN UNA BACTERIA ANTARTICA

Tesis

Fecha
01/01/2009
Resumen Información suministrada por el agente en SIGEVA
Resumen. Los polihidroxialcanoatos (PHAs) son polímeros de reserva altamente reducidos. La biosíntesis y degradación de estos compuestos es un proceso dinámico. El polihidroxibutirato (PHB) es el más estudiado de los PHAs, y en la mayoría de las bacterias que producen este polímero, su biosíntesis es realizada a través de tres enzimas especificas, una tiolasa (PhaA), una reductasa (PhaB) y una sintasa (PhaC). En especies pertenecien... Resumen. Los polihidroxialcanoatos (PHAs) son polímeros de reserva altamente reducidos. La biosíntesis y degradación de estos compuestos es un proceso dinámico. El polihidroxibutirato (PHB) es el más estudiado de los PHAs, y en la mayoría de las bacterias que producen este polímero, su biosíntesis es realizada a través de tres enzimas especificas, una tiolasa (PhaA), una reductasa (PhaB) y una sintasa (PhaC). En especies pertenecientes al género Pseudomonas sensu stricto, el fenotipo de incapacidad para producir PHB ha sido utilizado como un caracter de importancia taxonómica. Pseudomonas sp. 14-3 es una bacteria Antártica que posee una alta tolerancia a estrés. Notablemente, esta cepa es capaz de producir PHB a partir de octanoato pero no desde glucosa. El objetivo de esta tesis fue caracterizar los genes de responsables de la biosíntesis de PHB en Pseudomonas sp. 14-3. En esta bacteria, los genes estructurales de biosíntesis de PHB fueron encontrados formando un cluster (phaBAC), y se demostró que la deficiencia en la biosíntesis de PHB a partir de glucosa se debe a una deleción dentro del gen phaA. El análisis de la región flanqueante al cluster phaBAC demostró que dichos genes se encuentran dentro de una isla genómica (32,3 kb). El estudio del contenido G + C, la inferencia filogenética y el análisis del uso de codones confirmaron que estos genes fueron adquiridos por transferencia horizontal. Se construyó una cepa deficiente en la biosíntesis de PHB, derivada de Pseudomonas sp. 14-3, mediante una mutación en el gen phaC. Esta cepa mutante fue incapaz de crecer y sobrevivir a 10ºC demostrando que el gen phaC es esencial para la adaptación a bajas temperaturas. La biosíntesis de PHB fue necesaria para el desarrollo de la respuesta a estrés oxidativo inducido por bajas temperaturas. La adición de compuestos reducidos tales como cistina y glutation suprimieron el fenotipo de sensibilidad al frío en la cepa mutante. Luego de una incubación a bajas temperaturas, la cepa salvaje mostró una rápida degradación del PHB, asociada con un mantenimiento de la relación NADH/NAD, el contenido total de NADPH y bajos niveles de lípidos peroxidados. En conclusión, el metabolismo del PHB modula la disponibilidad de equivalentes de reducción contribuyendo a evitar el daño oxidativo letal producido por la exposición a bajas temperaturas.
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Palabras Clave
FRIOPHBPSEUDOMONASANTARTIDA