Caracterización molecular de la ruta central de degradación anaeróbica de compuestos aromáticos de azoarcus sp. Cib

Resumen

Los estudios realizados en esta Tesis han permitido la identificación y caracterización del potencial catabólico de Azoarcus sp. CIB, capaz de degradar anaeróbicamente (condiciones desnitrificantes) compuestos aromáticos tales corno tolueno y m-xileno. Por primera vez en el género Azoarcus se ha propuesto una ruta central de degradación anaeróbica de compuestos aromáticos vía benzoil-CoA y se han identificado los genes responsables de dicha ruta bioquímica, que se agrupan en un cluster, denominado bzd, organizado en un operón regulador, constituido por el gen bzdR, bajo el control del promotor PR y otro operón catabólico, bzdNOPQMSTUVWXYZ, bajo el control del promotor PN. Se ha diseñado una casete portadora de los genes bzd en un vector movilizable de amplio espectro de huésped con el objetivo de explorar el potencial de la ingeniería de rutas anaeróbicas, siendo ésta la primera casete que se describe en el catabolismo anaeróbico de compuestos aromáticos. El gen bzdA codifica una benzoato-CoA ligasa involucrada en la primera reacción del catabolismo anaeróbico de benzoato y reconoce corno sustratos una mayor variedad de compuestos aromáticos que otras benzoato-CoA ligasas descritas hasta el momento, por lo que su hiperproducción en huéspedes heterólogos muestra interés biotecnológico para la síntesis de derivados de benzoil-CoA. La proteína reguladora BzdR constituye el primer represor transcripcional que se describe en el catabolismo anaeróbico de compuestos aromáticos. Este regulador transcripcional interacciona con tres regiones operadoras presentes en el promotor catabólico PN inhibiendo su actividad, habiéndose caracterizado, también por primera vez en catabolismo anaeróbico de compuestos aromáticos, la naturaleza de la molécula inductora, el benzoil-CoA. La novedosa estructura modular de la proteína BzdR, constituida por un dominio de tipo HTH-XRE típico de proteínas de unión a ADN y