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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3543| Caracterización molecular y crecimiento fotomixotrófico de una cianobacteria del género Synechocystis productora del biopolímero poli-β-hidroxibutirato Molecular characterization and photomyxotrophic growth of a cyanobacterium of the genus Synechocystis that produces the poly-β-hydroxybutyrate biopolymer | |
| ABRIL ALISON ORTEGA LAMA | |
| ELIZABETH PONCE RIVAS | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| PHB, Synechocystis, B6B, filogenética, 16S-ITS, mixotrofía PHB, Synechocystis, B6B, phylogenetics, 16S-ITS, mixotrophy | |
| El uso excesivo de materiales plásticos de origen petroquímico ha causado uno de los problemas ambientales más grandes de los últimos años. La biotecnología se ha enfocado en abordar esta problemática a través de microorganismos que sintetizan polímeros sustentables y totalmente biodegradables, como: el poli-β-hidroxibutirato (PHB). Este biopolímero es producido de forma natural por algunos microorganismos incluyendo a la cianobacteria modelo Synechocystis sp. PCC 6803, la cual tiene la capacidad de llevar a cabo crecimiento fotoautotrófico, mixotrófico o heterotrófico en medio de cultivo suplementado con glucosa. Esta cepa cuenta con su genoma secuenciado y los genes de la vía de síntesis de PHB ya han sido descritos. Sin embargo, debido a las restricciones de uso que presentan las cepas modelos es importante identificar nuevas cepas productoras naturales de este biopolímero, que brinden la posibilidad de encontrar características sobresalientes a las ya conocidas. La taxonomía de cianobacterias basadas en el DNA se centra en las similitudes entre secuencias conservadas como 16S ribosomal y diferencias entre la el 16S-23S espaciador ribosomal intergénico (ITS). El análisis de las cianobacterias de la colección del laboratorio, basada en la amplificación del gen phaC evidenció a la cepa B6B como una cianobacteria con potencial en la producción PHB de manera natural. En este sentido, el objetivo del presente estudio fue evaluar el crecimiento y producción de PHB por las cepas Synechocystis sp. PCC 6803 (control) y B6B diferentes medios de cultivo: fotoautótrofa (BG11) y fotomixotróficas que incluyen BG11 adicionada con glucosa (G+) o acetato (A+) y/o limitación de nitrógeno (N-). Así mismo, se llevó a cabo la caracterización molecular de B6B para su identificación a nivel de género. El análisis de la región ITS de la cepa B6B mostró un alto porcentaje de identidad con especies del género Synechocystis (94.48%) y un alto porcentaje de GC (42.9%), además de codificar para un tRNAIle característico del género. Así mismo, los árboles filogenéticos obtenidos con secuencias rRNA 16S e ITS se agrupó a la cepa B6B en el clado de Synechocystis. Las regiones ITS de B6B y PCC 6803 presentan 21 nucleótidos de diferencias entre sí, mismos que permitieron diferenciar a las dos cepas mediante el análisis de RFLP. Las curvas de crecimiento en medio BG11 obtenidas tanto por conteo celular como por mediciones de densidad óptica (730 nm) mostraron una mayor velocidad de ... The excessive use of petrochemical-based plastics has caused one of the biggest environmental problems in recent years. Biotechnology has focused on addressing this problem through microorganisms that synthesize sustainable and fully biodegradable polymers, such as poly-β-hydroxybutyrate (PHB). This biopolymer is produced naturally by some microorganisms, including the model cyanobacteria Synechocystis sp. PCC 6803 that can carry out photoautotrophic, mixotrophic, or heterotrophic growth in a culture medium supplemented with glucose. This strain has its genome sequenced, and the genes of the PHB synthesis pathway have been described. However, due to the restrictions of use presented by the model strains, it is important to identify new natural producing strains of this biopolymer, which offer the possibility of finding outstanding characteristics to those already known. The DNA-based taxonomy of cyanobacteria focuses on the similarities among conserved sequences such as 16S ribosomal and differences among the 16S-23S intergenic ribosomal spacer (ITS). The analysis of the cyanobacteria from the laboratory collection, based on the amplification of the phaC gene, showed the B6B strain as a cyanobacterium with the potential to produce PHB naturally. Therefore, the objective of the present study was to evaluate the growth and production of PHB by the Synechocystis sp. PCC 6803 (control) and B6B strain in different media: photoautotrophic (BG11) and photomyxotrophic (BG11 added with glucose (G+) or acetate (A+)) and/or nitrogen limitation (N-) culture media. Besides, the molecular characterization of B6B was carried out for its identification at the genus level. The ITS region of the B6B strain showed a high percentage of GC (42.9%) and a high percentage of identity with species of the genus Synechocystis (94.48%), in addition to coding for the characteristic tRNAIle of the genus. The phylogenetic trees obtained with 16S rRNA and ITS sequences grouped the B6B strain in the Synechocystis clade. The ITS regions of B6B and PCC 6803 showed 21 nucleotides of differences between them, which allowed the two strains to be differentiated by RFLP analysis. The growth curves in BG11 medium obtained by cell counting and optical density measurements (730 nm) showed a higher growth rate for the B6B strain (μmax = 1.36) compared to the model strain (μmax = 0.91). Under photomyxotrophic conditions, biomass production was inversely proportional to PHB production for both ... | |
| CICESE | |
| 2021 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Ortega Lama, A.A. 2021. Caracterización molecular y crecimiento fotomixotrófico de una cianobacteria del género Synechocystis productora del biopolímero poli-β-hidroxibutirato. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 86 pp. | |
| OTRAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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