AIQS News 79

12 13 AIQS News 79 AIQS News 79 A fons A fondo In depth ¿Cómo valora las líneas de investigación de ingeniería metabólica que se están llevando a cabo al laboratorio que dirige? La ingeniería metabólica permite reprogramar células, tanto si son bacterias, como hongos o células de orga- nismos superiores, modificando o introduciendo nuevas rutas metabólicas para que la misma célula produzca un metabolito o unas proteínas de interés, de forma que acontece una “factoría celular” para la producción de productos de alto valor añadido. Actualmente, en biotec- nología es una de las herramientas en fuerte desarrollo científico. En el laboratorio, trabajamos en dos proyectos de ingeniería metabólica, en bacterias y en microalgas fotosintéticas para la producción de glicolípidos, que son productos con aplicaciones interesantes en inmunotera- pia y como biosurfactantes. ¿Qué aporta la colaboración internacional con profesionales de referencia, como la Dra. De Mey, a investigaciones como la del trabajo premiado que ha hecho Marc? Marc ha estado trabajando en una plataforma de ingeniería metabólica en la levadura Saccharomyces cerevisiae para producir glicoglicerolípidos, modificando una ruta de glicosidación con genes de origen bacteriano. Este trabajo se ha realizado en el marco de la larga colaboración que tenemos desde el laboratorio con el grupo Metabolic Engineering of Miroorganisms , de la Universidad de Gante, en Bélgica. Con este grupo hemos colaborado en dos proyectos europeos, y varios doctorandos y estudiantes de máster de nuestro grupo han hecho estancias de investigación al laboratorio de la Dra. Marjan de Mey. Es una colaboración sólida con conocimientos complementarios que no sólo tiene resultados en proyectos de investigación financiados, sino también en la formación de estudiantes de las dos instituciones. El trabajo de Marc y la formación que ha recibido trabajando en un grupo de referencia en ingeniería metabólica son un buen ejemplo de los frutos de las colaboraciones internacionales en investigación. Could you value Marc’s contribution to the metabolic engineering project? In the past years, we mainly focused on the bacteria Escherichia coli as production host for glycoglycerolipids production. However, other microbial hosts should also be explored as they can intrinsically possess better features for glycoglycerolipids. For example, the yeast Saccharomyces cerevisiae has a higher lipid content in their cell membranes compared to E. coli , and hence, could be a more suitable platformfor glycoglycerolipids production. During hismaster researchMarc successfully demonstrated yeast as amicrobial cell factory for the production of glycoglycerolipids. To this end, he constructed several tailor-made plasmids and S. cerevisiae mutants in order to improve the glycoglycerolipids production. His strains and plasmids form the base for future research towards pathway engineering and optimization when constructing tailor-made yeast factories for glycoglycerolipids production. Con un trabajo hecho en Bélgica, Marc Caballé fue el ganador del Premio Pare Salvador Gil en la categoría de Bioingeniería. Una investigación de éxito que hizo bajo la dirección de la Dra. Magda Faijes (IQS) y de la Dra. Marjan De Mey (Universidad de Gant). “Queremos continuar con la investigación” Haznos una pequeña introducción a tu trabajo. Marc Caballé: El objetivo era traer un estudio que ya se estaba haciendo en E. coli a otra plataforma biotecnológica que permitiera producir más, y pensamos en la levadura. Magda Faijes: El trabajo se enmarca dentro de una línea de investigación de ingeniería metabólica del Laboratorio de Bioquímica de IQS, que tiene como objetivo obtener productos de alto valor añadido mediante microorganismos para que sean fábricas celulares de producción de moléculas especiales. El reto era aplicar todo nuestro conocimiento en E. coli a la levadura. ¿Qué ha sido la partemás complicada de la investigación? M.C.: Sobre todo la primera parte, cuando teníamos que producir los plasmidios, porque, como que en la levadura estos plasmidios a menudo son más grandes, no acababan de salir, y por eso estuvimos trabajando más tiempo. M.F.: Marc ha hecho un gran trabajo, a pesar de las dificultades que suponía empezar el proyectode ingeniería metabólica para la producción de glicolípidos en Saccharomyces cerevisiae . Pero, a pesar de las dificultades, los resultados han sido positivos. M.C.: Sí. Buscábamos producir los glicolípidos, moléculas complejas que son diversas y diferentes según el microorganismo que las produce y lo conseguimos: en las cepas modificadas en E. coli se había visto la producción de mono-, di- y triglicolípid y en levadura, vimos que uno de ellos era relevante. M.F.: La ingeniería metabólica implica que cambiamos el metabolismo de la célula para convertirla en una fábrica celular. En este trabajo, pudimos introducir un nuevo enzima exógeno en Saccharomyces cerevisiae que ha sido funcional y también conseguimos sobre producir enzimas propias de esta levadura para la producción de estos nuevos compuestos. ¿Continuáis trabajando en esta investigación? M.C.: Continúo con el doctorado y quiero continuar investigando en levadura con nuevas estructuras de glicolípidos. M.F.: La idea es que estas técnicas de ingeniería metabólica puedan aportar herramientas alternativas a otros sistemas de producción, como la síntesis química o enzimática, o bien la combinación de todas ellas. MARC CABALLÉ, GANADOR DEL PREMIO PARE SALVADOR GIL EN LA CATEGORÍA DE BIOINGENIERÍA Dr. Antoni Planas, jefe del Laboratorio de Bioquímica de IQS Dr. Marjan De Mey De izquierda a derecha: Dra. Magda Faijes, Marc Caballé y Dr. Antoni Planas Dr. Marjan De Mey y Marc Caballé