El objetivo de este proyecto es el desarrollo de la utilización de Saccharomyces cerevisiae como plataforma para la producción de sesquiterpenos. Los sesquiterpenos pertenecen al amplio grupo de los compuestos isoprenoides, son compuestos de origen natural que tienen diversas aplicaciones en la industria farmacéutica, la industria alimentaria, y como ingredientes de perfumes. La mayoría de estos compuestos se extraen tradicionalmente de las plantas siendo el mayor obstáculo el bajo rendimiento de producción.

El trabajo de investigación que está desarrollando el grupo receptor, incluye la aplicación de técnicas de ingeniería genética en la vía metabólica de formación de la molécula precursora de sesquiterpenos, farnesilpirofosfato (FPP), y la consecución de la expresión heteróloga eficiente de sesquiterpeno sintetasas. Continuando con el desarrollo de esta labor, la finalidad de este proyecto es la producción sostenible y competitiva de los sesquiterpenos: valenceno, cubebol y santaleno, ingredientes activos de perfumes, utilizando para ello una plataforma microbiana. Además, es importante señalar que los resultados derivados de este proyecto permitirán un mejor entendimiento de la regulación del flujo metabólico hacia la producción de sesquiterpenos y un aumento de la producción de estos compuestos caracterizados por sus destacadas aplicaciones. Las actividades concretas del desarrollo del proyecto incluyen:

1. Optimización de la producción de FPP mediante la sobreexpresión de dos enzimas clave (tHmg1, Erg20) y del activador transcripcional general (Upc2-1) de la ruta metabólica.
2. En paralelo a la optimización de la ruta metabólica de producción de FPP nativo, se evaluará la posibilidad de la expresión funcional de una ruta de formación de FPP hetereróloga derivada de Escherichia coli, la denominada ruta MEP. Esta ruta comprende dos enzimas cuyo ensamblaje sigue mecanismos diferentes en procariotas y eucariotas, por lo que podría ser necesario incluir también enzimas de la ruta MEP derivados de plantas o expresar otros enzimas bacterianos.
3. Evaluación de diferentes estrategias para proporcionar de una manera eficiente acetil-CoA. Esto incluye la sobreexpresión de acetil-CoA sintetasas heterólogas y la supresión de rutas que consumen acetil-CoA. Una vez que se identifiquen las estrategias óptimas, se hará necesario combinarlas para establecer la ruta desde acetil-CoA a FPP.
4. Finalmente se evaluará la utilización de Saccharomyces cerevisiae como plataforma para la producción de sesquiterpenos mediante la expresión de alto nivel de sesquiterpeno sintetasas.