Expressió d'enzims microbians degradadors de la paret cel·lular en les llavors del blat de moro com a font potencial per a la producció d'etanol cel·lulòsic

Identificador:  TFG:1641

Handle: https://hdl.handle.net/20.500.11797/TFG1641

Autors:  Àvila Cabré, Sílvia

Resum:
Els enzims degradadors de la paret cel·lular (CWD) són essencials en les biorefineries per a la producció d’etanol cel·lulòsic. No obstant, la seva producció mitjançant bioreactors de microorganismes pot resultar molt cara. És per això que es planteja utilitzar les plantes com a sistemes de producció alternatius. El blat de moro és un cultiu comercialment molt estès i pot produir grans quantitats de proteïnes heteròlogues amb uns costos de producció molt baixos, el que el fa perfecte per aquesta aplicació. La biomassa lignocel·lulòsica requereix pretractaments termoquímics molt agressius previs a la hidròlisi enzimàtica per obtenir sucres fermentables. És important que els enzims que s’expressen en aquesta siguin termoestables i presentin propietats de temperatura i pH òptims similars als que s’apliquen en els pretractaments, amb l’objectiu de mantenir la seva activitat enzimàtica. Les llavors es consideren una de les millors localitzacions de la planta per a l’expressió i acumulació de grans quantitats d’enzims sense que el seu fenotip es vegi pràcticament afectat, i poden utilitzar-se directament en la producció de bioetanol com a biomassa contenidora d’enzims. Aquest treball resumeix els esforços realitzats durant els últims dotze anys en la producció d’enzims CWD en les llavors del blat de moro transgènic per a la desconstrucció de la biomassa lignocel·lulòsica. S’han descrit un seguit d’estratègies per incrementar la producció d’enzims i reduir els impactes negatius de la seva acumulació en el creixement i desenvolupament de la planta. Entre altres, s’inclouen el targeting dels enzims heteròlegs en compartiments subcel·lulars específics, l’ús de promotors específics de teixit o induïbles, la modificació dels enzims amb inteïnes per anul·lar la seva activitat enzimàtica durant el període de desenvolupament de la planta, l’addició de múltiples còpies d’unitats transcripcionals idèntiques en les construccions gèniques, les autopol·linitzacions o els encreuaments amb línies d’alt contingut en triacilglicerols.