Modelització i estratègies de procés per a la producció de RhuA en escherichia coli
- Autores: Jordi Ruiz Franco
- Directores de la Tesis: Carles de Mas Rocabayera (dir. tes.), Gloria González (dir. tes.), Josep López Santín (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Valero Barranco (presid.), Josep Maria Serrat Jurado (secret.), Antonio Planas Sauter (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: DDD
- Resumen
Aquest treball es centra en l¿estudi del procés de producció de la proteïna Ramnulosa 1-fosfat aldolasa (RhuA) en cultius d¿alta densitat cel·lular d¿Escherichia coli M15¿glyA [pREP-4] pQE¿ßrham i la seva posterior purificació i immobilització a partir de tècniques de cromatografia d¿afinitat a metalls. L¿estudi de diferents estratègies de procés en bioreactor a escala laboratori heretades de treballs anteriors al grup de recerca on s¿emmarca aquest treball permeten determinar una estreta dependència entre les condicions d¿operació amb què es du a terme el procés i la qualitat (UA·mg-1RhuA) de la proteïna recombinant sintetitzada així com els rendiments de purificació de la proteïna sobre suports de tipus IMAC. És per aquest motiu doncs, que s¿avaluen diferents estratègies de procés alternatives amb l¿objectiu de maximitzar la qualitat de la proteïna recombinant sintetitzada i mantenir elevats nivells de purificació i immobilització d¿aquesta per al seu ús com a biocatalitzador. Un primer pas per a l¿optimització de la qualitat proteica consisteix a modelitzar matemàticament la producció de la proteïna recombinant en cultius d¿alta densitat cel·lular en bioreactors a escala laboratori amb l¿objectiu d¿identificar l¿efecte de les principals variables operacionals sobre aquesta. La modelització es realitza sobre una estratègia de procés base diferent de les heretades de treballs anteriors, que permet obtenir qualitats proteiques de partida superiors i identifica l¿acumulació de glucosa, principal font de carboni, com a possible causa de degradació proteica ben entrada la fase d¿inducció del cultiu a partir d¿IPTG. Per altra banda, l¿efecte de la inducció sobre el creixement cel·lular i sobre la pròpia producció de RhuA planteja la necessitat de redefinir les estratègies de cultiu implementades durant l¿etapa d¿inducció responent a perfils d¿alimentació lineals (no incrementals) front els exponencials pre-programats tradicionals i a l¿addició de determinats aminoàcids, prèviament a la inducció (i després d¿un estudi de l¿estructura primària de la proteïna), per tal de minimitzar les respostes d¿estrès cel·lular a la sobreexpressió de proteïna. La combinació d¿aquestes estratègies a escala laboratori porten a l¿avaluació de la viabilitat del procés a una major escala productiva (30 L) amb resultats prometedors (màxims nivells d¿activitat enzimàtica produïda i increments considerables de la quantitat de proteïna intracel·lular acumulada front d¿estratègies de cultiu estàndard) que obren les portes a posteriors estudis per tal d¿explotar la potencialitat del procés.
