Análisis genómico del catabolismo de compuestos aromáticos en Pseudomonas putida KT2440Caracterización molecular de la ruta de degradación del ácido nicotínico

Abstract

El trabajo descrito a lo largo de esta tesis ha dado lugar a las siguientes conclusiones: 1. El genoma de P. putida KT2440 codifica al menos cinco rutas centrales de catabolismo de derivados bencénicos, i.e., la rama del protocatecuato (genes pca) y del catecol (genes cat) de la ruta del beta-cetoadipato, la del fenilacetato (genes pha), homogentisato (genes hmg) y galato (genes gal), así como los de las rutas periféricas para la degradación de benzoato (genes ben), p-hidroxibenzoato (genes pob), quinato (genes qui), compuestos fenilpropenoides (genes fcs, ech, vdh, cal, van, acd, y acs), fenilalanina/tirosina, (genes phh, tyr y hpd), fenilacetaldehído (gen pad) y fenilalcanoatos (genes fad), que convergen en las correspondiente rutas centrales. Los diferentes agrupamientos génicos no constituyen islas catabólicas en el genoma de la bacteria, tienen un contenido G+C típico de P. putida y muchos de ellos van asociados a secuencias REP. 2. El genoma de P. putida KT2440 codifica la ruta de degradación del ácido nicotínico (NA) siendo la primera que se describe a nivel genético en un organismo. Los genes nic pueden conferir la capacidad de degradar NA a otras cepas de Pseudomonas incapaces de utilizar NA como fuente de carbono. 3. Los genes nicAB codifican la nicotinato hidroxilasa que cataliza la primera etapa de la ruta de degradación de NA con la formación del ácido 6-hidroxinicotínico (6HNA). La enzima de dos componentes NicAB es la primera de estructura primaria conocida capaz de hidroxilar NA. Pertenece a la familia de las molibdeno hidroxilasas pero, a diferencia del resto de proteínas de esta familia la subunidad NicB cuenta con un dominio adicional de tipo citocromo c. La actividad NA hidroxilasa puede ser utilizada para diseñar biocatalizadores para la producción de 6HNA, un importante precursor en la síntesis de insecticidas.