{"id":92480,"date":"2018-03-11T10:11:28","date_gmt":"2018-03-11T10:11:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/aplicacion-de-la-ingenieria-metabolica-para-incrementar-la-produccion-de-taxol-y-otros-taxanos-afines-en-cultivos-in-vitro-de-taxus-spp\/"},"modified":"2018-03-11T10:11:28","modified_gmt":"2018-03-11T10:11:28","slug":"aplicacion-de-la-ingenieria-metabolica-para-incrementar-la-produccion-de-taxol-y-otros-taxanos-afines-en-cultivos-in-vitro-de-taxus-spp","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/fisiologia-vegetal\/aplicacion-de-la-ingenieria-metabolica-para-incrementar-la-produccion-de-taxol-y-otros-taxanos-afines-en-cultivos-in-vitro-de-taxus-spp\/","title":{"rendered":"Aplicaci\u00f3n de la ingenier\u00eda metab\u00f3lica para incrementar la producci\u00f3n de taxol y otros taxanos afines en cultivos in vitro de taxus spp"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> \u00f3scar Exp\u00f3sito Tarr\u00e9s <\/strong><\/h2>\n<p>Los cultivos celulares constituyen una promesa y casi una realidad para la producci\u00f3n controlada de un gran n\u00famero de compuesto secundario de inter\u00e9s, aunque la mayor\u00eda de bioprocesos desarrollados hasta el momento no son comercialmente viables. La mayor parte de los estudios llevados a cabo durante las \u00faltimas d\u00e9cadas han sido emp\u00edricos, es decir se han basado en la optimaci\u00f3n de las condiciones de cultivo para incrementar la productividad. Sin embargo, para desarrollar estrategias y tecnolog\u00edas que lleven a una mejora de la producci\u00f3n de compuesto de inter\u00e9s, es tambi\u00e9n necesario un profundo estudio de los procesos moleculares de las c\u00e9lulas, basado en la investigaci\u00f3n de los caminos biosint\u00e9ticos y su regulaci\u00f3n. Durante el transcurso de este trabajo, se han llevado a cabo las tareas que se han ido proponiendo en cada etapa de la beca, cumplimiento, en su totalidad, los objetos marcados inicialmente en este proyecto. A continuaci\u00f3n, debido a la limitaci\u00f3n de espacio estipulada, se describen aquellas tareas consideradas de mayor significaci\u00f3n, y los principales resultados obtenidos.  1. Establecimiento un sistema de transformaci\u00f3n gen\u00e9tica eficiente para la obtenci\u00f3n de ra\u00edces y cultivos celulares transg\u00e9nicos de taxus spp. Ingenier\u00eda metab\u00f3lica: las t\u00e9cnicas de ingenier\u00eda metab\u00f3lica aportan nuevas estrategias para la mejora de la producci\u00f3n de fitof\u00e1rmacos, si bien, en una fase previa se requiere la optimizaci\u00f3n del sistema de transformaci\u00f3n vegetal. La obtenci\u00f3n de ra\u00edces y c\u00e9lulas transformadas de taxus ha constituidos el mayor \u00e9xito de este trabajo, debido a la gran dificultad que presenta este g\u00e9nero para su transformaci\u00f3n gen\u00e9tica. En este trabajo se ha dedicado una gran atenci\u00f3n a este aspecto biotecnol\u00f3gico y se han llevado a cabo numerosas estrategias para alcanzar este objeto, habi\u00e9ndose establecido un sistema de transformaci\u00f3n, mediado por agrobacterium, que permite, de forma eficiente y estable, obtener cultivos de ra\u00edces y c\u00e9lulas transformadas de taxus. Esto ha sido posible gracias a la estancia de tres meses que se realiz\u00f3 durante el 2006 en nueva zelanda donde se aprendi\u00f3 esta novedosa metodolog\u00eda de transformaci\u00f3n basada en la utilizaci\u00f3n de cultivos nodriza. Todo ello ha permitido, utilizando las actuales t\u00e9cnicas de la ingenier\u00eda metab\u00f3lica, lograr la sobreexpresi\u00f3n de dos genes que controlan pasos clave de la bios\u00edntesis del taxol y taxanos relacionados, como son los genes dxs y ts que codifican, respectivamente, para las enzimas desoxixilulosa sintasa y taxadieno sintasa en cultivos celulares de taxus. El estudio gen\u00e9tico y metabol\u00f3mico de dichos cultivos ha permitido conocer el mecanismo molecular que ha condicionado los altos niveles de taxanos alcanzados en este trabajo, viendo que la sobre-expresi\u00f3n de la enzima taxadieno sintasa se ha traducido en un aumento en la producci\u00f3n de taxanos respecto a una l\u00ednea control no transg\u00e9nica.   2. Respuestas de los cultivos de celulares de taxus baccata a la adicci\u00f3n ex\u00f3gena de taxol: la limitaci\u00f3n de la producci\u00f3n biotecnol\u00f3gica de taxol podr\u00eda deberse a un efecto t\u00f3xico de este compuesto sobre las propias c\u00e9lulas vegetales que lo sintetiza. Nuestro estudio as\u00ed parece confirmarlo, ya que al adicionar taxol a los cultivos celulares de taxus, se produce una acumulaci\u00f3n intracelular del compuesto, a la vez que una reducci\u00f3n de la viabilidad del cultivo. La muerte celular podr\u00eda estar asociada a un fen\u00f3meno de apoptosis, pero los an\u00e1lisis de dna \u00abladdering\u00bb parecen descartarlo, sugiriendo que el efecto t\u00f3xico del taxol de debe a un mecanismo desconocido. A su vez, la toxicidad del taxol podr\u00eda ser responsable de la p\u00e9rdida de viabilidad observada en los cultivos celulares de taxus baccata elicitados.   3. Efecto de la elicitaci\u00f3n sobre la producci\u00f3n de taxanos en cultivos celulares transformados y no transformados de taxus spp. Papel de la taxadieno sintasa: el estudio de la respuesta gen\u00e9tica y metab\u00f3lica de los cultivos celulares de taxus spp. A diversas condiciones de elicitaci\u00f3n ha permitido profundizar en el conocimiento de las rutas metab\u00f3licas que llevan a la bios\u00edntesis del taxol y taxanos afines, y tambi\u00e9n determinar c\u00f3mo los factores externos que afectan y controlan la productividad de los mismos condicionan los procesos moleculares que tienen lugar en las c\u00e9lulas productoras. El planteamiento del estudio de elicitaci\u00f3n llevado a cabo en los cultivos celulares establecidos ha permitido apostar datos muy destacados que corroboran la importancia del estado de desarrollo y diferenciaci\u00f3n celular en la expresi\u00f3n del metabolismo secundario inducida por elicitores. Para ello, tano en material transformado como en aqu\u00e9l que no lo estuvo, se ha estudiado tanto el nivel de expresi\u00f3n del gen que codifica para la enzima taxadieno sintasa (gen ts), como la actividad de dicha enzima en los cultivos celulares elicitados con jasmonato de melito (jm) y en cultivos de las mismas l\u00edneas celulares pero sin elicitar. Tambi\u00e9n se han determinado los niveles de taxanos mediante uplc.  los resultados obtenidos muestran una clara acci\u00f3n positiva del jm tanto sobre la expresi\u00f3n del gen ts y la actividad enzim\u00e1tica como sobre la producci\u00f3n de taxanos de las l\u00edneas elicitadas. Los m\u00e1ximos niveles de expresi\u00f3n y de actividad taxadieno sintasa se alcanzaron, en todas las condiciones consideradas en este trabajo a los 1-2 d\u00edas de cultivo. Sin embargo, los m\u00e1ximos niveles de los taxanos determinados se obtuvieron a partir del d\u00eda 16 despu\u00e9s de la elicitaci\u00f3n. Este desfase que se produce entre los tiempos de m\u00e1xima expresi\u00f3n y actividad enzim\u00e1tica, con el momento de m\u00e1xima producci\u00f3n de m\u00e1xima producci\u00f3n de taxanos de los cultivos. Confirma que la taxadieno sintasa no cataliza un paso flujo-limitante de la bios\u00edntetica de taxanos, y que deben existir otros pasos posteriores que, en respuesta a la elicitaci\u00f3n, controlan el flujo de carbono hac\u00eda la producci\u00f3n de taxol.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Aplicaci\u00f3n de la ingenier\u00eda metab\u00f3lica para incrementar la producci\u00f3n de taxol y otros taxanos afines en cultivos in vitro de taxus spp<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Aplicaci\u00f3n de la ingenier\u00eda metab\u00f3lica para incrementar la producci\u00f3n de taxol y otros taxanos afines en cultivos in vitro de taxus spp <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 \u00f3scar Exp\u00f3sito Tarr\u00e9s <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Barcelona<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 26\/03\/2009<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Rosa Mar\u00eda Cusido Vidal<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Mar\u00eda  teresa Pi\u00f1ol serra <\/li>\n<li>Juan Segura garcia del rio (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de \u00f3scar Exp\u00f3sito Tarr\u00e9s Los cultivos celulares constituyen una promesa y casi una realidad para la producci\u00f3n controlada 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