piroxinasa

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA

DIVISIÓN DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD
DEPARTAMENTO DE BIOTECNOLOGÍA

“Identificación de la enzima responsable de la
degradación de pentaclorofenol (PCF) en
Amylomyces rouxii y optimización del mecanismo
de degradación mediante la expresión heteróloga
de peroxidasas”
TESIS
Que para obtener el grado de
Doctor en Biotecnología
PRESENTA

M.en B. Alba Mónica Montiel González
DIRECTOR: Dra. Araceli Tomasini Campocosio

CO DIRECTOR: Dr. Francisco José Fernández Perrino

Febrero 2005

EL PRESENTE TRABAJO FUE REALIZADO EN EL
LABORATORIO
DE
INGENIERIA
GENETICA
Y
METABOLITOS SECUNDARIOS DEL DEPARTAMENTO DE
BIOTECNOLOGIA, PERTENECIENTE A LA DIVISION DE
CIENCIAS BIOLOGICAS Y DE LA SALUD, EN LA
UNIVERSIDAD AUTONOMAMETROPOLITANA - UNIDAD
IZTAPALAPA.

“El Doctorado en Biotecnología de la Universidad
Autónoma Metropolitana - Unidad Iztapalapa está incluido
en el Padrón Nacional de Posgrado (PIFOP) del Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología y además cuenta con
apoyo del mismo Consejo.

Este trabajo fue financiado por el CONACyT, a través de
la beca de Doctorado No. 127832 y del proyecto
"Degradación depentaclorofenol por Rhizopus nigricans”
(ref. 31572-B).

Iztapalapa, D.F. febrero de 2005

El jurado designado por la
División de Ciencias Biológicas y de la Salud de la Unidad Iztapalapa aprobó la
tesis

“Identificación de la enzima responsable de la degradación de pentaclorofenol
(PCF) en Amylomyces rouxii y optimización del mecanismo de degradación
mediante la expresión heteróloga deperoxidasas”
que presentó

Alba Mónica Montiel González

Directora: Dra. Araceli Tomasini Campocosio
Co director: Dr. Francisco José Fernández Perrino
Asesor: Dr. Javier Barrios González
Asesor: Dr. Jorge Soriano Santos

Jurado:
Presidente: Dr. Javier Barrios González
Secretario: Dr. Octavio Loera Corral
Vocal: Dra. Refugio Rodríguez Vázquez
Vocal: Dr. Jorge Soriano Santos

RESUMENDebido a la creciente presencia de compuestos tóxicos, xenobióticos y recalcitrantes,
muchos grupos de investigación se han interesado por conocer alguna forma de degradarlos.
Hasta el momento existen tratamientos físicos y químicos capaces de hacerlo, aunque
presentan el inconveniente de un alto costo y formación de otros productos indeseables.
También existen procesos biotecnológicos queutilizan microorganismos, algunos de los
cuales cuentan con complejos enzimáticos capaces de degradar este tipo de tóxicos. Entre los
xenobióticos más comunes se encuentra el pentaclorofenol (PCF), que se forma durante el
proceso de manufactura del papel. Se ha encontrado que hongos pertenecientes al grupo de los
basidiomicetos poseen enzimas ligninolíticas (MnP, LiP y lacasa) que oxidancompuestos
fenólicos. A pesar de los beneficios que nos ofrecen estas enzimas, los microorganismos que
las producen son de lento crecimiento. Podría especularse, por lo tanto, con la posibilidad de
utilizar microorganismos propios de dichos efluentes, que además crezcan más rápido y
posean la capacidad de degradación de PCF, con la opción de ser optimizados mediante la
expresión heteróloga deenzimas peroxidasas de otras especies.

Por tales razones, en este trabajo se usó una cepa de Amylomyces rouxii, aislada de un
efluente de la industria del papel y que tiene la capacidad de tolerar y degradar el PCF (52%
en 168 h). Pruebas iniciales muestran que este hongo no posee enzimas peroxidasas (MnP y
LiP), aunque en pruebas de tipo cualitativo se observa actividad de fenoloxidasas. Pormedio
de ensayos de fermentación con adición de tirosina, un substrato específico para una
fenoloxidasa (tirosinasa), se logró incrementar en un 30% la capacidad de degradación del
PCF (81% en 168 h), lo que nos da pauta a considerar que es una tirosinasa la principal
enzima responsable de la degradación del PCF en este hongo.

Tras la purificación parcial del extracto de fermentación se pudo...