acumulació i degradació de phas per procariòtes

Acumulació i degradació de PHAs per procariòtes

Nous Avenços en Ecologia Microbiana ICM 13 de Gener de 2005

Wautersia eutropha

Javier del CampoLaboratori d’Ecogenètica Microbiana

Departament de MicrobiologiaUniversitat de Barcelona

Qué són els PHAs ?


Javier del Campo

Tipus de PHA (segons Anderson, Dawes, Steinbüchel et al.):-PHA de cadena curta (SCL, short chain lenght, de 3 a 5 C)-PHA de cadena mitja (MCL, medium chain lenght, de 5 a 14 C)-PHA de cadena llarga (LCL, long chain lenght, més de 14 C)

Bacillus megaterium

La producció dels PHAs


Javier del Campo

*PHA sintases de tipus I (Wautersia eutropha) y de tipus II (Pseudomonas aeruginosa) comprèn enzims que consten d’un únic tipus de subunitat (Pha C) amb pesos moleculars d’entre 61 i 68 KDa.

*PHA sintasa tipus III (Chromatium vinosum) comprèn enzims que estan constituits per 2 tipus diferents de subunitats (Pha C i Pha F) de 40 KDa cadascuna.

Vies de síntesi de PHAs


Javier del Campo

La degradació dels PHAs


Javier del Campo

*PHA depolimerases extracel·lulars:

- Alta solubilidat en un ampli rang de pHs i Tª.- Pes molecular relativament baix.- pH òptim alcalí.

*PHA depolimerases intracel·lulars, les trobem unides a la membrana del grànul del PHA.

Biotecnologia del PHB

Avenços en Ecologia Microbiana ICM 13 de Gener de 2005

Javier del Campo

Importàcia ecològica dels PHAs


Javier del Campo

Superficiedel tapís

CianobacterisCianobacteris

PSB /GSB

Zona òxica

Zona anòxica

Zona anòxica

Zona òxica

LlumLlum

O2

H2O

Gly, PHB

OO22 COCO22

matèria orgànica

HS

SO42

dissolt

Gly + Sº

acumul

acumulmatèriaorgànica

SO42

SRB

HS

SRB

PHB, Gly

CO2

produc.fermentaciò

PSB /GSB

Gly + SºPHBmatèriaorgànica

SO42

dissoltSRB

HS

© M. Berlanga

Els PHAs als tapissos microbians


Javier del Campo

0

20

40

60

80

100

120

140

12h 15h 18h 21h 24h 3h 6h 9h 12h

Day time

PHB content (µg cm

)

0 20 40 60 80 100

0 - 0.5

0.5 - 1

1 - 1.5

1.5 - 2

2 - 2.5

2.5 - 3

3 - 3.5

3.5 - 4

4 - 4.5

4.5 - 5

5 - 5.5

5.5 - 6

6 - 6.5

6.5 - 7

7 - 7.5

7.5 - 9

Depth (mm)

PHB content ( µg cm -3)

El futur de la investigació en PHAs


Javier del Campo

Qué cal fer?Importància acadèmica

Importància tècnica

Estuctures terciàries i quaternàries de la PHA sintasa. Alta Mitja

Relació estructura-funció de la PHA sintasa. Alta Alta

Anàlisi de la degradació intracel·lular del PHA. Alta Baixa

Anàlisi de l’estructura de les inclusions citoplasmàtiques de PHA. Mitja Baixa

Anàlisi de la funció dels PHA sense funció de reserva i les bases moleculars i bioquímiques per la seva biosíntesi.

Alta Alta

Enginyeria metabòlica de les vies centrals de la síntesi de PHA. Mitja Alta

Millores en el procés d’escalat dels processos in vitro. Baixa Alta

Millores en la producció de PHA en fermentadors. Baixa Alta

Obtenció de plantes trangèniques amb alts continguts en PHA Alta Alta

Desenvolupar processos més sofisticats i respectuosos amb l’entorn per a la recuperació de PHA.

Baixa Alta

acumulació i degradació de phas per procariòtes

Science