ISSN: 2471-9315
Aili Zhang, Yuhan Gao, Jingzhi Li y Hongxing Jin
Objetivos: El isobutanol se considera un biocombustible de próxima generación por su mayor número de octano y mayor densidad de energía que el etanol. Sin embargo, durante la biosíntesis de isobutanol, el etanol y el glicerol son los principales subproductos no deseados. Para mejorar la producción de isobutanol en Saccharomyces cerevisiae, utilizamos tecnologías de biología molecular y recombinación genética para eliminar los títulos de etanol y glicerol.
Métodos: En este estudio, se eliminaron GPD2 y PDC6 para aumentar la producción de isobutanol en la fermentación microaeróbica de Saccharomyces cerevisiae. La cepa diseñada HZAL–13 (PGK1p–BAT2 gpd2Δ::RYUR) se construyó sobreexpresando BAT2 (que codifica un aminoácido aminotransferasa de cadena ramificada) y eliminando GPD2 (que codifica glicerol-3-fosfato deshidrogenasa). La cepa diseñada HZAL–14 (PGK1p–BAT2 pdc6Δ::R gpd2Δ::RYUR) se obtuvo mediante la eliminación adicional de PDC6 (que codifica la piruvato descarboxilasa) en HZAL– 13 pILV2. Luego probamos los rendimientos de fermentación de las cepas modificadas y la cepa de control. Durante la fermentación microaeróbica, los cultivos se realizaron a 30 °C en los matraces de agitación sin deflectores mantenidos a una velocidad de agitación constante de 100 rev/min con 100 ml de medio durante 48 horas.
Resultados: Los títulos máximos de isobutanol de la cepa de control, HZAL–13 pILV2 y HZAL–14 pILV2 fueron 29,8 mg/l, 162,3 mg/l y 309,3 mg/l, respectivamente. Estos resultados demuestran que la disminución de la formación de glicerol y la biosíntesis de etanol en combinación a través de la eliminación de PDC6 y GPD2 podría aumentar drásticamente el título de isobutanol en S. cerevisiae.
Conclusión: La sobreexpresión de genes relacionados en la ruta de biosíntesis de isobutanol y la eliminación de genes clave que codifican la biosíntesis de glicerol y etanol es una estrategia prometedora para aumentar el título de isobutanol en Saccharomyces cerevisiae.