Caracterización molecular y bioquímica del gen thnC e identificación de nuevos genes relacionados con la ruta de degradación de la tetralina en Sphingomonas sp. estirpe TFA

Resumen

Desde la revolución industrial del mundo contemporáneo, las cantidades de residuos derivados de la actividad industrial han sido y siguen siendo innumerables. Hoy en día estos compuestos siguen siendo liberados al medio ambiente con la consiguiente contaminación de éste. Muchos de estos compuestos están relacionados estructuralmente con compuestos naturales que son fácilmente degradados por microorganismos del suelo o de ambientes acuáticos. Sin embargo, una gran parte de estos compuestos, denominados compuestos recalcitrantes, se eliminan muy lentamente o no son degradados por la flora microbiana habitual. Por lo tanto, se acumulan continuamente en el medio conduciendo a la contaminación de éste. La toxicidad de muchos de estos compuestos recalcitrantes puede plantear serios problemas de degradación en el medio, lo que pone en peligro el establecimiento y mantenimiento de seres vivos en las áreas afectadas. Este trabajo doctoral se enmarca dentro de la caracterización de la ruta de degradación de tetralina en Sphigomonas sp. estirpe TFA, realizado en el grupo de investigación al que pertenece el doctorando. Por ello, uno de los objetivos planteados para esta tesis fue el de la caracterización de ThnC. esta caracterización se abordó desde distintas perspectivas y con distintas técnicas: - Caracterización bioquímica de ThnC. Este estudio sería posible gracias a la expresión y superproducción de la proteína, y a su posterior purificación. La identificación del sustrato y el producto de la reacción catalizada por ThnC (intermediarios de la degradación de tetralina) y el estudio de los parámetros cinéticos de la enzima y su espectro de sustratos definirían a la enzima. - Estudio de la secuencia codificante de thnC. Este estudio se planteó como un análisis comparativo entre las secuencias de aminoácidos de proteínas relacionadas con ThnC, de forma que se pudieran definir relaciones filogenéticas entre ellas y posiciones conservadas que pudieran ser relevantes para la actividad de la enzima. La elaboración de un modelo teórico de la estructura terciaria de la proteína colaboraría en el análisis de las posiciones conservadas en las proteínas relacionadas con ThnC. La comprobación de la importancia de estas posiciones en ThnC sería posible mediante mutagénesis dirigida de la secuencia silvestre y análisis de las variantes proteicas. Por otro lado, otro de los objetivos marcados en esta tesis fue el de estudiar dónde desemboca laruta de degradación de tetralina, es decir, determinar cómo se metaboliza el ácido pimélico, producto de la ruta de degradación de tetralina previamente propuesta.