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Selección y manipulación genética de una levadura tolerante y sobreproductora de etanol

José Arnoldo López Álvarez (2007)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

Ethanol is mainly obtained by alcoholic fermentation Through the use of fermenting microorganisms such as yeasts, which consume the sugars present in the medium, converting them into ethanol. However, ethanol becomes toxic at certain concentrations the microorganism that produces it, affecting the production of this metabolite. For this, the organisms have systems of protection against this Metabolite, among which are the proteins called Molecular chaperones, which have been widely found Distributed in the organisms. Such is the case of the molecular chaperone HscA in P. aeruginosa non-fermenting bacteria, this chaperone has been suggested be involved in the mechanism of tolerance to ethanol. For this reason the Objective of the present study was to evaluate the effect of the expression of Molecular chaperone homologue SSQ1 and the molecular co-chaperone JAC1 in Auxotrophic yeasts to uracil obtained from isolated wild strains Of Agave juice selected for tolerance and ethanol production. The results of the tests carried out in this study indicate that the strain Transformed with the plasmid pYES2 (SSQ1) presented a higher tolerance to Ethanol, being 10% more than the wild type and 12% more tolerant than the Uracil or parental auxotrophic strain. The increase in ethanol production Obtained was 10% higher in the strain transformed with the plasmid PYES2 (SSQ1), compared to the wild strain and 20% more than it’s While the transformation with the plasmid pYES3 (JAC1), showed Tolerance levels and ethanol production similar to those shown by the Wild strain.

El etanol es obtenido principalmente por la fermentación alcohólica mediante el uso de microorganismos fermentadores como son las levaduras, las cuales consumen los azúcares presentes en el medio convirtiéndolos en etanol. Sin embargo, el etanol llega a ser tóxico a ciertas concentraciones para el microorganismo que lo produce, afectando la producción de este metabolito. Para esto los organismos poseen sistemas de protección contra este metabolito, entre los cuales se encuentran las proteínas denominadas chaperonas moleculares, las cuales se han encontrado ampliamente distribuidas en los organismos. Tal es el caso de la chaperona molecular HscA en la bacteria no fermentadora P. aeruginosa, ésta chaperona se ha sugerido estar involucrada en el mecanismo de tolerancia a etanol. Por tal motivo el objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de la expresión de la chaperona molecular homologa SSQ1 y la co-chaperona molecular JAC1 en levaduras auxótrofas a uracilo obtenidas a partir de cepas silvestres aisladas de jugo de Agave seleccionadas por tolerancia y producción de etanol. Los resultados de los ensayos realizados en este trabajo indican que la cepa transformada con el plásmido pYES2 (SSQ1) presentó una mayor tolerancia a etanol, siendo un 10% más que la cepa silvestre y un 12% más tolerante que la cepa auxótrofa a uracilo o parental. El incremento en la producción de etanol obtenido fue un 10% mayor en la cepa transformada con el plásmido pYES2(SSQ1), comparado con la cepa silvestre y un 20% más que su parental, mientras que la transformación con el plásmido pYES3(JAC1), mostró niveles de tolerancia y producción de etanol similares a los mostrados por la cepa silvestre.

Master thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2007-0006 Genética Levadura Etanol

Participación de las proteínas Ssq1p, Jac1p e lsu1p en la tolerancia a etanol de Saccharomyces cerevisiae

Luis Alberto Madrigal Pérez (2010)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

Protein biogenesis with Fe-S centers is one of the most important metabolic processes between the agencies. In the case of yeasts, this process is by a group of proteins encoded in a set of genes called isc (iron- Sulphur-cluster), among which are the genes SSQ1, JAC1 and ISU1. Proteins with Fe-S centers are involved in a large number of cellular processes such as: phosphorylation Oxidative stress, Krebs cycle, DNA replication and repair, amino acid biosynthesis, others. It is due to the large number of essential metabolic processes dependent, that Biogenesis of Fe-S centers turns out to be an essential mitochondrial metabolic pathway for Cell viability, at least in yeast. The objective of this work was to evaluate the participation of Ssq1p, Jac1p and Isu1p proteins, on the tolerance to ethanol in Saccharomyces cerevisiae. Transformation of the mutant strain of S. cerevisiae UMARN3.3 (Ura-) was performed. This strain Was transformed with the plasmids pYES2-SSQ1 (HIS) WT, pYES2-JAC1 (HIS) WT, pYES2- ISU1 (HIS) WT and pYES2. Transformation with these plasmids generated the strains UMARN3.3- SSQ1, UMARN3.3-JAC1, UMARN3.3-ISU1 and UMARN3.3-pYES2. The identification of the Proteins encoded by the cloned genes (Ssq1p, Jac1p and Isu1p) were performed by Western Blot. With the certainty of having the transforming strains with the correct expression of their proteins Ethanol tolerance analyzes were performed by Concentrations of ethanol. The results showed that the UMARN3.3- ISU1 and UMARN3.3-JAC1 presented better growth in the face of ethanol stress, Comparison with the UMARN3.3-SSQ1 strain and control with the vector.

La biogénesis de proteínas con centros Fe-S es uno de los procesos metabólicos más conservados entre los organismos. En lo que respecta a las levaduras, este proceso se lleva a cabo por un grupo de proteínas codificadas en un conjunto de genes denominados isc (iron- sulphur-cluster), entre los que se encuentran los genes SSQ1, JAC1 e ISU1 . Las proteínas con centros Fe-S están implicadas en gran número de procesos celulares como: fosforilación oxidativa, ciclo de Krebs, replicación y reparación del ADN, biosíntesis de aminoácidos, entre otros. Es debido al gran número de procesos metabólicos esenciales dependientes, que la biogénesis de centros Fe-S resulta ser una ruta metabólica mitocondrial esencial para la viabilidad celular, por lo menos en levaduras. El objetivo de éste trabajo fue evaluar la participación de las proteínas Ssq1p, Jac1p e Isu1p, sobre la tolerancia a etanol en Saccharomyces cerevisiae. Se realizó la transformación de la cepa mutante de S. cerevisiae UMARN3.3 (Ura -). Esta cepa se transformó con los plásmidos pYES2-SSQ1 (HIS) WT, pYES2-JAC1 (HIS) WT, pYES2- ISU1 (HIS) WT y pYES2. La transformación con estos plásmidos generó las cepas UMARN3.3- SSQ1, UMARN3.3-JAC1, UMARN3.3-ISU1 y UMARN3.3-pYES2. La identificación de las proteínas codificadas por lo genes clonados (Ssq1p, Jac1p e Isu1p) se realizó por Western blot. Con la certeza de tener las cepas transformantes con la correcta expresión de sus proteínas recombinantes, se hicieron los análisis de tolerancia a etanol mediante pruebas con concentraciones crecientes de etanol. Los resultados mostraron que las cepas UMARN3.3- ISU1 y UMARN3.3-JAC1 presentaron un mejor crecimiento ante el estrés por etanol, esto en comparación con la cepa UMARN3.3-SSQ1 y el control con el vector.

Master thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2010-0002 Proteínas Etanol Fermentación

Actividad antifungica del extracto etanolico de flourensia cernua dc para el control de fusarium oxysporum f. Iycopersici en el cultivo de tomate

GABRIELA UBALDO VAZQUEZ (2014)

"El tomate (Solanum licopersicum L.) es una de las hortalizas mas consumidas en el mundo y la de mayor valor economico. Entre las enfermedades mas importantes de este cultivo se encuentra la marchitez por Fusarium oxysporium, siendo una de las enfermedades mas dañinas y prevalentes en elcultivo, provocando una disminucion del 60% en el rendimiento y afectando severamente la calidad del fruto"

"The tomato (Solanum lycipersicum L.) is one of the most widely consumed vegetables in the world and the one with highest economic value. However among the most important diseases of this crop is wilt caused by Fusarium oxysporum, because is one of the most damaging and prevalent disases over this crop, which reaches a decrease of 60% of crop yield and severely affects the fruit quality."

Master thesis

Fusarium oxysporum Antifungico Extracto etanolico CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA