Ingeniria del metabolismo primario
Páginas: 6 (1360 palabras)
Publicado: 20 de noviembre de 2015
Ingeniria del metabolismo primario
Vías metabólicas de carbohirdratos
Metabolismo de los carbohidratos en las plantas se centra en la conversión reversible de azúcares, los productos directos de la fotosíntesis, en el almacenamiento e hidratos de carbono estructurales, tales como almidón y celulosa. El almidón es un hidrato de carbono de almacenamiento que se acumula transitoriamente en lashojas y de forma estable en semillas, tubérculos y raíces. Es una fuente básica de carbohidratos de la dieta para los animales y también tiene un gran número de usos industriales. Ingeniería metabólica se ha utilizado en un intento de aumentar los rendimientos de almidón y para modificar las propiedades del almidón cambiando las proporciones relativas de sus dos componentes, amilosa y amilopectina.También ha habido un cierto interés en la producción de nuevos almidones usando enzimas bacterianas para cambiar la naturaleza y frecuencia de ramificación [5]. Ejemplos recientes de ingeniería metabólica para incrementar la cantidad de almidón incluyen la sobreexpresión del transportador de sacarosa de patata en las semillas de guisantes transgénicos para acelerar la absorción del azúcar [6] eimpulsar la piscina ciclasa en tubérculos de patata, lo que resulta en un aumento del 60% en el nivel de almidón en combinación con un aumento del rendimiento de tubérculos [7?]. Smidansky y colegas [8,9] han demostrado que las plantas de trigo y de arroz transformadas con una forma modificada del gen de maíz para ADP-glucosa pirofosforilasa (shrunken2) utilizar su capacidad de reserva para labiosíntesis del almidón y producen el 40% y 20% más de biomasa de semillas, respectivamente, que los controles de tipo salvaje.
Muchas de las enzimas que controlan la síntesis de almidón y la ramificación han sido moduladas en las patatas para producir almidón de alta amilosa (por ejemplo, para la mejora de freír o para uso industrial como agentes gelificantes y espesantes) y almidón de altaamilopectina (por ejemplo, para mejorar las características de congelación y descongelación o para mejora de la calidad del papel o la fabricación adhesivo). Más recientemente, experimentos similares se han llevado a cabo en otros cultivos productoras de fécula. Por ejemplo, un grano de arroz bajo amilosa se ha producido mediante la expresión de un gen antisentido Waxy [10] y los granos de arroz conamilopectina modificada se han producido por la inhibición antisentido del gen que codifica la isoamilasa [11].
Varias estrategias novedosas para la ingeniería metabólica de almidón han sido explorados, incluyendo el uso de dominios de unión a almidón para apuntar enzimas recombinantes gránulos de almidón durante la biosíntesis de almidón [12?].
La ruta biosintética de celulosa es también unobjetivo útil para la ingeniería metabólica, porque la celulosa es valioso como pulpa, fibra y como punto de partida para la síntesis de
polímeros de importancia comercial. Aunque la ruta de biosíntesis de celulosa no se entiende completamente, varias enzimas requeridas para la síntesis de celulosa han sido identificados, incluyendo la sacarosa sintasa, la familia CesA de sintasas de celulosa, ycelulasas Korrigan. La inhibición de la sintetasa de sacarosa en el algodón se ha demostrado recientemente para inhibir la formación de la fibra [13], mientras que los experimentos negativos antisentido y dominantes que implican genes Cesa en Arabidopsis también han demostrado papeles para varias de las proteínas Cesa en la formación de la pared celular primaria y secundaria [14 ,15].
Los fructanosson otro grupo de los hidratos de carbono de almacenamiento que son objetivos importantes para la ingeniería metabólica, ya que tienen una textura similar a las grasas y pueden sustituir a ellos en muchos alimentos, pero contienen muchas menos calorías. En la actualidad el fructano sólo está disponible comercialmente es inulina de la achicoria, pero las enzimas bacterianas y vegetales para la...
Vías metabólicas de carbohirdratos
Metabolismo de los carbohidratos en las plantas se centra en la conversión reversible de azúcares, los productos directos de la fotosíntesis, en el almacenamiento e hidratos de carbono estructurales, tales como almidón y celulosa. El almidón es un hidrato de carbono de almacenamiento que se acumula transitoriamente en lashojas y de forma estable en semillas, tubérculos y raíces. Es una fuente básica de carbohidratos de la dieta para los animales y también tiene un gran número de usos industriales. Ingeniería metabólica se ha utilizado en un intento de aumentar los rendimientos de almidón y para modificar las propiedades del almidón cambiando las proporciones relativas de sus dos componentes, amilosa y amilopectina.También ha habido un cierto interés en la producción de nuevos almidones usando enzimas bacterianas para cambiar la naturaleza y frecuencia de ramificación [5]. Ejemplos recientes de ingeniería metabólica para incrementar la cantidad de almidón incluyen la sobreexpresión del transportador de sacarosa de patata en las semillas de guisantes transgénicos para acelerar la absorción del azúcar [6] eimpulsar la piscina ciclasa en tubérculos de patata, lo que resulta en un aumento del 60% en el nivel de almidón en combinación con un aumento del rendimiento de tubérculos [7?]. Smidansky y colegas [8,9] han demostrado que las plantas de trigo y de arroz transformadas con una forma modificada del gen de maíz para ADP-glucosa pirofosforilasa (shrunken2) utilizar su capacidad de reserva para labiosíntesis del almidón y producen el 40% y 20% más de biomasa de semillas, respectivamente, que los controles de tipo salvaje.
Muchas de las enzimas que controlan la síntesis de almidón y la ramificación han sido moduladas en las patatas para producir almidón de alta amilosa (por ejemplo, para la mejora de freír o para uso industrial como agentes gelificantes y espesantes) y almidón de altaamilopectina (por ejemplo, para mejorar las características de congelación y descongelación o para mejora de la calidad del papel o la fabricación adhesivo). Más recientemente, experimentos similares se han llevado a cabo en otros cultivos productoras de fécula. Por ejemplo, un grano de arroz bajo amilosa se ha producido mediante la expresión de un gen antisentido Waxy [10] y los granos de arroz conamilopectina modificada se han producido por la inhibición antisentido del gen que codifica la isoamilasa [11].
Varias estrategias novedosas para la ingeniería metabólica de almidón han sido explorados, incluyendo el uso de dominios de unión a almidón para apuntar enzimas recombinantes gránulos de almidón durante la biosíntesis de almidón [12?].
La ruta biosintética de celulosa es también unobjetivo útil para la ingeniería metabólica, porque la celulosa es valioso como pulpa, fibra y como punto de partida para la síntesis de
polímeros de importancia comercial. Aunque la ruta de biosíntesis de celulosa no se entiende completamente, varias enzimas requeridas para la síntesis de celulosa han sido identificados, incluyendo la sacarosa sintasa, la familia CesA de sintasas de celulosa, ycelulasas Korrigan. La inhibición de la sintetasa de sacarosa en el algodón se ha demostrado recientemente para inhibir la formación de la fibra [13], mientras que los experimentos negativos antisentido y dominantes que implican genes Cesa en Arabidopsis también han demostrado papeles para varias de las proteínas Cesa en la formación de la pared celular primaria y secundaria [14 ,15].
Los fructanosson otro grupo de los hidratos de carbono de almacenamiento que son objetivos importantes para la ingeniería metabólica, ya que tienen una textura similar a las grasas y pueden sustituir a ellos en muchos alimentos, pero contienen muchas menos calorías. En la actualidad el fructano sólo está disponible comercialmente es inulina de la achicoria, pero las enzimas bacterianas y vegetales para la...
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