Millora de soques i estudi d’estratègies de procés per a la producció de Fuculosa-1-fosfat aldolasa recombinant activa en Escherichia coli

Abstract

Aquest treball de tesi doctoral s’engloba dins la coneguda Biotecnologia Blanca, concretament en el camp de la Producció de Proteïnes Recombinants. Les aplicacions d’aquesta àrea de coneixement en processos industrials es basa en el disseny de microorganismes per obtenir productes d’alt valor afegit. En aquest cas, el microorganisme productor és Escherichia coli i la proteïna d’interès es tracta de Fuculosa-1-fosfat aldolasa, enzim que catalitza estereoselectivament reaccions d’addició aldòlica. Per una banda, s’han dut a terme diverses modificacions a nivell de plasmidi per tecnologia de DNA recombinant a fi de millorar un sistema d’expressió auxotròfic per la glicina. Aquestes millores no tan sols han anat enfocades a l’increment dels nivells de producció de la proteïna d’interès, sinó també a la obtenció d’un sistema d’expressió segur, simplificat i estable. El creixement i producció de la Fuculosa-1-fosfat aldolasa mitjançant les soques modificades han estat efectuats en matrassos d’Erlenmeyer i en fermentadors operant en discontinu alimentat quan s’ha requerit. Per altra banda, l’expressió de la proteïna d’interès en forma de cossos d’inclusió, a banda de soluble, ha permès obtenir alts nivells de Fuculosa-1-fosfat pura i activa. L’aplicació d’aquests cossos d’inclusió prèviament immobilitzats per encapsulament mitjançant la tecnologia Lentikat® en una reacció estereoselectiva d’addició aldòlica ha donat com a resultat un biocatalitzador actiu, robust i estable a llarg termini. Per tant, es tracta d’una petita aportació en la biotecnologia industrial que intenta conceptualitzar el bioprocés de manera hol·lística tot fusionant diverses àrees de coneixement. Tot i que no s’ha realitzat una avaluació econòmica del procés, consideracions tals com la possibilitat de reutilització del biocatalitzador han estat contemplades, per tal que el resultat fos atractiu industrialment parlant.