Construcción y enriquecimiento de bibliotecas genómicas para identificar genes de lactobacillus brevis involucrados en la tolencia al n-butanol

Abstract

El n-butanol es un biocombustible emergente y prometedor. Recientes trabajos de ingeniería metabólica han demostrado la posibilidad de utilizar varios microorganismos para la producción de este compuesto. Sin embargo, uno de los desafíos presentes en la bioproducción de n-butanol es la baja tolerancia que presentan las cepas productoras, frente al n-butanol y otros inhibidores, lo cual implicaría bajos rendimientos y altos costos de separación en la producción industrial. Lactobacillus brevis es altamente tolerante al n-butanol y algunos inhibidores presentes en materias primas renovables de bajo costo (hidrolizados lignocelúlosicos). No obstante, este microorganismo es difícil de manipular genéticamente y exige altos requerimientos nutricionales, lo cual podría limitar las posibilidades de alcanzar una producción rentable. Una de las alternativas de solución para mejorar la bioproducción de n-butanol es identificar los mecanismos moleculares involucrados en los fenotipos de interés exhibidos por L. brevis y utilizarlos en la ingeniería de un microorganismo versátil y fácil de manipular como Escherichia coli. En el presente trabajo se construyó una biblioteca genómica de L. brevis ATCC 367 expresada en E. coli BW25113 útil para identificar genes involucrados en fenotipos de cualquier interés. La biblioteca fue sometida a una serie de enriquecimientos en donde se identificó que posiblemente la expresión de un fragmento del genoma L. brevis cuya mayor parte corresponde a la secuencia del gen LVIS_1713 que codifica la acetiltransferasa, puede mejorar la tolerancia al n-butanol en E. coli. Este trabajo es un aporte para el conocimiento de los genes involucrados en la resistencia al n-butanol y el desarrollo de herramientas moleculares en la ingeniería de microorganismos con aplicaciones industriales.