Escherichia coli

Los resultados presentados en esta Tesis ofrecen nuevos aspectos de las funciones del metabolismo del acetato y la acetilación de proteínas en Escherichia coli. El metabolismo de acetato está directamente unido al metabolismo central, regulando los niveles de metabolitos clave como el acetil-CoA y el acetil-fosfato, que son clave para la acetilización enzimática y química de los residuos de lisina de las proteínas. Esta regulación post-traduccional es importante para el control del metabolismo pero también en otras funciones celulares como pueden ser la movilidad y la supervivencia a estrés. La proteín-acetiltransferasa PatZ no es responsable, directamente, de la mayor parte de las acetilaciones en E. coli, pero juega un papel importante en la regulación de la acetilación química en este microorganismo.

Se ha estudiado la producción de L(-)-carnitina empleando el metabolismo de compuestos de trimetilamonio de Escherichia coli desde los puntos de vista del bioproceso y el metabolismo. El metabolismo y la fisiología celular están estrechamente relacionados con el modo de operación del reactor y contribuyen conjuntamente al rendimiento del proceso.

Se ha analizado el efecto de las condiciones de operación del reactor en la heterogeneidad de las poblaciones celulares, analizando de una manera novedosa la influencia sobre la fisiología de las células. Además, se ha constatado que la expresión del metabolismo secundario se coordina con la de las rutas centrales a través de la evolución de los pools de cofactores y metabolitos, así como la importancia de su consideración conjunta para la mejora de cepas con fines biotecnológicos. Además, se construyeron cepas de sobreexpresión y deleción de las actividades CaiB (CoA transferasa) y CaicC (CoA ligasa), así como mutantes del sustrato y la expresión del ciclo de los ácidos tricarboxílicos, el ciclo del glioxilato y el metabolismo de acetil- CoA, subrayándose la importancia de la activación de sustrato y la expresión del ciclo de los ácidos tricarboxílicos, el ciclo del glioxilato y el metabolismo de acetato con la biotransformación, y se han desarrollado y comprobado experimentalmente nuevas estrategias de mejora de cepas para la producción de L(-)-carnitina.