Clonación y expresión del ADNc que codifica para la enzima endo-β-1,4-glucanasa de Coptotermes formosanus en Pichia pastoris

Jara Ochoa, Javier Omar (2017) Clonación y expresión del ADNc que codifica para la enzima endo-β-1,4-glucanasa de Coptotermes formosanus en Pichia pastoris. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

El agotamiento inevitable de petróleo ha despertado interés en combustibles alternativos en el mundo. Una de las opciones en la actualidad es el desarrollo de energías renovables que a su vez proporcionen un aporte positivo al medio ambiente, contrario a los combustibles fósiles utilizados en la actualidad. Las enzimas ofrecen ventajas sustanciales sobre los catalizadores químicos debido a que son derivadas de recursos renovables, son biodegradables, trabajan en condiciones relativamente moderadas, tienden a ofrecer una exquisita selectividad en la estereoquímica de reactantes como de productos. En este estudio se sintetizó el ADN complementario de una enzima involucrada en la degradación de celulosa, la endo-β-1,4-glucanasa derivada de la termita Coptotermes formosanus, ya que estudios sugieren que esta termita utiliza la celulosa como fuente de alimento. El ADN complementario fue modificado y clonado en el vector pPIC9 y se expresó en Pichia pastoris cepa GS115. La enzima se produjo y mostró actividad celulolítica sobre carboximetil celulosa, liberando productos hidrolíticos en medio líquido. Comprender el metabolismo de la celulosa en termitas podría ayudar al desarrollo de biopesticidas para este tipo de plagas. Las celulasas recombinantes podrían ser útiles en algún programa de producción de bioetanol basado en azúcares, además podría tener otro tipo de aplicaciones como en el pretratamiento de insumos en la industria fermentadora. ABSTRACT The inevitable depletion of oil has sparked interest in alternative fuels around the world. One option today is the development of renewable energy which in turn provide a positive contribution to the environment, contrary to fossil fuels used today. Enzymes offer substantial advantages over chemical catalysts because they are derived from renewable resources, biodegradable, working in relatively mild conditions, they tend to offer exquisite selectivity in the stereochemistry of reactants and products. In this study the complementary DNA of the endo-β-1,4-glucanase enzyme was synthesized, which is involved in the degradation of cellulose to simple sugars formation, this cDNA comes from Coptotermes formosanus termite because studies suggest that this termite uses cellulose as a food source. The cDNA was modified and transformed into Escherichia coli DH5α and subsequently was cloned in the expression system of Pichia pastoris GS115 strain. The enzyme was produced and showed cellulolytic activity on CMC, releasing hydrolytic products in liquid medium. Recombinant cellulases could be useful in a bioethanol production program based on sugar, it could also have another applications such as the treatment of products in fermentation industry; besides provide extra information that could facilitate cellulolytic understanding in termites and therefore to the development of biopesticides.

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