El comportamiento bistable de KT2440 durante la despolimerización de PHA bajo limitación de carbono
Autores: Karmann, Stephanie; Panke, Sven; Zinn, Manfred
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
El comportamiento bistable de KT2440 durante la despolimerización de PHA bajo limitación de carbono
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Polihidroxialcanoatos
Poliésteres bacterianos
Alternativa biodegradable
Plásticos petroquímicos
Formación intracelular
Acumulación de PHA
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los polihidroxialcanoatos (PHAs) son poliésteres bacterianos que ofrecen una alternativa biodegradable a los plásticos petroquímicos. La formación y degradación intracelular de PHAs es un proceso dinámico que depende fuertemente de la disponibilidad de carbono y otros nutrientes. El exceso de carbono y la limitación de nitrógeno se consideran favorables para la acumulación de PHA, mientras que la limitación de carbono desencadena la depolimerización de PHA cuando todos los demás nutrientes esenciales están presentes en exceso. Estudiamos la dinámica poblacional de KT2440 a nivel de células individuales durante diferentes condiciones fisiológicas, favoreciendo primero la polimerización de PHA durante el crecimiento en ácido octanoico, y luego la depolimerización de PHA durante la limitación de carbono. Los PHAs se acumulan intracelularmente en gránulos, y se propuso que se separan preferentemente junto con ácidos nucleicos, lo que lleva a dos células hijas que contienen aproximadamente cantidades iguales de PHA. Sin embargo, pudimos demostrar que tales células KT2440 muestran un comportamiento bistable cuando se exponen a la limitación de carbono, y se separan en dos subpoblaciones: una con PHA alto y otra con PHA bajo. Esto sugiere una distribución asimétrica de PHA durante la división celular bajo limitación de carbono, lo que tiene una influencia significativa en nuestra comprensión de la movilización de PHA.
Descripción
Los polihidroxialcanoatos (PHAs) son poliésteres bacterianos que ofrecen una alternativa biodegradable a los plásticos petroquímicos. La formación y degradación intracelular de PHAs es un proceso dinámico que depende fuertemente de la disponibilidad de carbono y otros nutrientes. El exceso de carbono y la limitación de nitrógeno se consideran favorables para la acumulación de PHA, mientras que la limitación de carbono desencadena la depolimerización de PHA cuando todos los demás nutrientes esenciales están presentes en exceso. Estudiamos la dinámica poblacional de KT2440 a nivel de células individuales durante diferentes condiciones fisiológicas, favoreciendo primero la polimerización de PHA durante el crecimiento en ácido octanoico, y luego la depolimerización de PHA durante la limitación de carbono. Los PHAs se acumulan intracelularmente en gránulos, y se propuso que se separan preferentemente junto con ácidos nucleicos, lo que lleva a dos células hijas que contienen aproximadamente cantidades iguales de PHA. Sin embargo, pudimos demostrar que tales células KT2440 muestran un comportamiento bistable cuando se exponen a la limitación de carbono, y se separan en dos subpoblaciones: una con PHA alto y otra con PHA bajo. Esto sugiere una distribución asimétrica de PHA durante la división celular bajo limitación de carbono, lo que tiene una influencia significativa en nuestra comprensión de la movilización de PHA.