Cuando se cultiva bajo condiciones de estrés, muchas especies de microalgas se acumulan tanto en almidón y aceite (triglicéridos). El modelo de microalga verde Chlamydomonas reinhardtii ha surgido recientemente como un modelo para probar la ingeniería genética o las estrategias de cultivo destinada a aumentar los rendimientos de los lípidos para la producción de biodiesel. El bloqueo de la síntesis de almidón ha sido sugerido como una forma de aumentar la acumulación de aceite. En este sentido, caracterizar el triacilglicerol (TAG) proceso de acumulación en Chlamydomonas y cuantificar CTC en varios de tipo salvaje y cepas starchless.
Resultados
En respuesta a la deficiencia de nitrógeno, Chlamydomonas reinhardtii a producido CTC enriquecido en ácidos palmítico, oleico y linoleico que se acumularon en el aceite del cuerpos. La síntesis de aceite fue máxima entre 2 y 3 días después de agotamiento de nitrógeno y llegó a una meseta alrededor del día 5. En las primeras 48 horas de depósito de petróleo, una reducción de ~ 80% en los lípidos de la membrana plastidial importante había ocurrido. Al volver a la oferta de nitrógeno, la movilización de la CTC se inició después de la degradación del almidón, pero se terminó el plazo de 24 horas. Comparación del contenido de aceite en cinco cepas de laboratorio común (CC124, CC125, cw15, CC1690 y 11-32A) reveló una alta variabilidad, de TAG ug 2 por millones de células en el CC124 a 11 ug en 11-32A. Cuantificación de la CTC en una base de la célula en tres mutantes afectados en la síntesis de almidón (cw15 STA1-2, cw15 sta6 y cw15 sta7-1) mostró que el bloqueo de la síntesis de almidón no dio lugar a la acumulación de TAG en comparación con su progenitor directo, el auxotroph arginina cepa 330. Además, no se encontró correlación significativa entre el aceite de celulares y los niveles de almidón entre los veinte de tipo salvaje, las cepas mutantes y complementadas probado. Por el contrario, el contenido de aceite celular fue encontrado para aumentar abruptamente con la concentración de sal en el medio de cultivo. A 100 mM de NaCl, nivel de aceite similar a las condiciones de agotamiento de nitrógeno puede ser alcanzado en la cepa CC124.
Conclusión
Una base de referencia para futuros estudios genéticos del metabolismo de petróleo en Chlamydomonas se proporciona. Los resultados destacan la importancia de utilizar progenitores directo como cepas de control a la hora de evaluar el efecto de mutaciones en el contenido de aceite. También sugieren la existencia en Chlamydomonas del complejo interactúa entre la síntesis del petróleo, los antecedentes genéticos y condiciones de estrés. Optimización de tales interacciones es una alternativa a las estrategias focalizadas de ingeniería metabólica en la búsqueda de rendimientos altos del petróleo.
Tomado de
Oil accumulation in the model green alga Chlamydomonas reinhardtii: characterization, variability between common laboratory strains and relationship with starch reserves
Autores: Magali Siaut , Stephan Cuine , Caroline Cagnon , Boris Fessler , Mai Nguyen , Patrick Carrier , Audrey Beyly , Fred Beisson , Christian Triantaphylides , Yonghua Li-Beisson and Gilles Peltier
BMC Biotechnology 2011, 11:7doi:10.1186/1472-6750-11-7
Published: 21 January 2011
Resultados
En respuesta a la deficiencia de nitrógeno, Chlamydomonas reinhardtii a producido CTC enriquecido en ácidos palmítico, oleico y linoleico que se acumularon en el aceite del cuerpos. La síntesis de aceite fue máxima entre 2 y 3 días después de agotamiento de nitrógeno y llegó a una meseta alrededor del día 5. En las primeras 48 horas de depósito de petróleo, una reducción de ~ 80% en los lípidos de la membrana plastidial importante había ocurrido. Al volver a la oferta de nitrógeno, la movilización de la CTC se inició después de la degradación del almidón, pero se terminó el plazo de 24 horas. Comparación del contenido de aceite en cinco cepas de laboratorio común (CC124, CC125, cw15, CC1690 y 11-32A) reveló una alta variabilidad, de TAG ug 2 por millones de células en el CC124 a 11 ug en 11-32A. Cuantificación de la CTC en una base de la célula en tres mutantes afectados en la síntesis de almidón (cw15 STA1-2, cw15 sta6 y cw15 sta7-1) mostró que el bloqueo de la síntesis de almidón no dio lugar a la acumulación de TAG en comparación con su progenitor directo, el auxotroph arginina cepa 330. Además, no se encontró correlación significativa entre el aceite de celulares y los niveles de almidón entre los veinte de tipo salvaje, las cepas mutantes y complementadas probado. Por el contrario, el contenido de aceite celular fue encontrado para aumentar abruptamente con la concentración de sal en el medio de cultivo. A 100 mM de NaCl, nivel de aceite similar a las condiciones de agotamiento de nitrógeno puede ser alcanzado en la cepa CC124.
Conclusión
Una base de referencia para futuros estudios genéticos del metabolismo de petróleo en Chlamydomonas se proporciona. Los resultados destacan la importancia de utilizar progenitores directo como cepas de control a la hora de evaluar el efecto de mutaciones en el contenido de aceite. También sugieren la existencia en Chlamydomonas del complejo interactúa entre la síntesis del petróleo, los antecedentes genéticos y condiciones de estrés. Optimización de tales interacciones es una alternativa a las estrategias focalizadas de ingeniería metabólica en la búsqueda de rendimientos altos del petróleo.
Tomado de
Oil accumulation in the model green alga Chlamydomonas reinhardtii: characterization, variability between common laboratory strains and relationship with starch reserves
Autores: Magali Siaut , Stephan Cuine , Caroline Cagnon , Boris Fessler , Mai Nguyen , Patrick Carrier , Audrey Beyly , Fred Beisson , Christian Triantaphylides , Yonghua Li-Beisson and Gilles Peltier
BMC Biotechnology 2011, 11:7doi:10.1186/1472-6750-11-7
Published: 21 January 2011
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