Estudio del gen fadD2 de Pseudomonas aeruginosa PAO1 involucrado en la degradación de compuestos 3-metil ramificados

Abstract

Biodegradation has been the subject of study in recent years have found microorganisms capable of carrying out the degradation of compounds with very different structures, such as hydrocarbons. The biodegradability of hydrocarbons is based on the structure of its hydrocarbon chain branches being specific carbons in which impede biodegradation, such as branch on the β carbon prevents oxidation-β. Terpenes have this feature and that is why they are recalcitrant or persistent compounds in nature, however, there are microorganisms capable of degrading as in the case of Pseudomonas aeruginosa. In our working group genes involved in the degradation of these compounds describing in detail the degradation pathway terpene / isoprenoid were identified in P. aeruginosa. At the beginning of this pathway involves a acyl-CoA synthetase holding terpene activation until formation terpenil-CoA. P. aeruginosa possesses two genes encoding this enzyme: fadD2 fadD1 and suggesting that some of the proteins encoded by these genes (or FadD1 FadD2) is to conduct the activation terpene. In this paper the fadD2 P. aeruginosa PAO1 gene was studied and the use of this gene in mutant strains was evaluated in growth compounds such as citronellol, leucine, isovaleric acid and palm fatty acid as sole carbon source , mutants showing only a minor growth in the citronelol compound. Because of this an indication that would FadD2 participation in the activation of compounds 3-methyl branched as its absence prevents the degradation P. aeruginosa occurred.

La biodegradación ha sido tema de estudio en los últimos años, se han encontrado microorganismos capaces de llevar a cabo la degradación de compuestos con estructuras muy variadas, como los hidrocarburos. La biodegradabilidad de los hidrocarburos se basa en la estructura de su cadena hidrocarbonada, siendo ramificaciones en carbonos específicos las que dificultan la biodegradación, como es el caso de la ramificación en el carbono β que impide la oxidación-β. Los terpenos tienen esta característica y es por eso que son compuestos recalcitrantes o persistentes en la naturaleza, sin embargo, hay microorganismos capaces de degradarlos como es el caso de Pseudomonas aeruginosa. En nuestro grupo de trabajo se identificaron en P. aeruginosa genes involucrados en la degradación de este tipo de compuestos describiendo a detalle la vía de degradación de terpenos/isoprenoides. Al inicio de esta vía participa una acil-CoA sintetasa que lleva a cabo la activación del terpeno hasta la formación del terpenil-CoA. P. aeruginosa posee dos genes que codifican esta enzima: fadD1 y fadD2 sugiriendo que alguna de las proteínas codificadas por estos genes (FadD1 ó FadD2) sea la que lleve a cabo la activación del terpeno. En el presente trabajo se estudió el gen fadD2 de P. aeruginosa PAO1 y con el uso de cepas mutantes en este gen se evalúo el crecimiento en compuestos como el citronelol, la leucina, el ácido isovalérico y ácidos grasos de palma como única fuente de carbono, mostrando las mutantes solo un menor crecimiento en el compuesto citronelol. Debido a esto se dio un indicio a que FadD2 tendría participación en la activación de compuestos 3-metil ramificados ya que su ausencia impide que P. aeruginosa los degrade.