Desasturases de membrana: estudis mecanístics, clonatge i aplicacions biotecnològiques

• Autores: Sergio Rodríguez Ropero
• Directores de la Tesis: Ernest Giralt Lledó (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2003
• Idioma: catalán
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TDX
• Resumen

  • El comportament reproductor en moltes espècies dinsectes implica lalliberament per part de la femella duna sèrie de compostos químics volàtils, anomenats feromones, els quals són detectats de forma molt específica, a gran distància i en concentracions ínfimes pel mascle, permetent la còpula, que condueix a la reproducció de linsecte. Gran part de les feromones identificades semblen estar relacionades amb els àcids grassos més comuns en la natura, però amb algunes diferències importants, tot fent aquestes estructures relativament fàcils de sintetitzar. Shorey va demostrar que aquests compostos podien ser utilitzats per reduir de forma dràstica la població duna espècie plaga, mitjançant la inhibició de la seva comunicació sexual, essent això el primer indici dun control de plagues per mètodes no tòxics.

    Una de les característiques més importants daquests semioquímics és la presència de dobles enllaços, en diferents posicions de la cadena i de diversa configuració. Els enzims encarregats daquesta biotransformació són les acil-CoA dessaturases. Són enzims lligats a la membrana del reticle endoplasmàtic, dependents doxigen i duna cadena de transport electrònic, que contenen ferro en el seu centre catalític actiu, però de tipus no-hemo. Bloomfield i Bloch van mostrar que en aquesta conversió dun enllaç simple a un de doble no sintrodueix cap molècula doxigen. La mescla feromonal de lespècie plaga "Spodoptera littoralis" (Lepidoptera: Noctuidae) és un exemple molt interessant de lactivitat daquests enzims donat que presenta una delta-11 dessaturasa que transforma làcid palmític en làcid ("Z")-11-hexadecenoic i làcid mirístic en els àcids ("E") i ("Z")-11-tetradecenoics; una delta-9 dessaturasa que forneix làcid ("Z,E")-9,11-tetradecadienoic a partir de lisòmer "E" i una dessaturasa especial, una 1,4-dessaturasa, que transforma làcid ("Z")-11-tetradecenoic en l("E,E")-10,12-tetradecadienoic .

    El present treball intenta aprofundir en lestudi químic daquesta important família denzims, tant a nivell de criptoregioquímica (lloc inicial doxidació) com destereoquímica, mitjançant la síntesi de precursors deuterats adequats, ensems de realitzar estudis dinhibició amb derivats ciclopropènics, tant alcohols com àcids grassos. Al mateix temps, es pretén dur a terme el clonatge i expressió funcional del cDNA que les codifica. Aquests estudis intentaran discernir si la 1,4-dessaturasa és la mateixa delta-9 dessaturasa o si es tracta de dos enzims totalment diferents.

    Per altra banda es tracta daprofitar la delta-9 dessaturasa present al llevat "S. cerevisiae" per tal de produir duna forma eficient i econòmica àcids grassos diènics conjugats dalt valor afegit, com és el cas de làcid ("Z,E")-9,11-octadecadienoic, el qual està descrit que posseeix una destacada activitat antitumoral en cultius cellulars. A més, doptimitzar-se aquest sistema, també es podrien obtenir diverses estructures dièniques o eníniques presents en diferents complexos feromonals dinsectes plaga.

    Un altre punt de la Tesi tracta de loptimització dun procediment sintètic de formació de derivats del coenzim A tot utilitzant la fase sòlida i la reacció de transtioesterificació.

    Finalment, es pretén estudiar les característiques bioquímiques de les diferències fenotípiques trobades en les espécies plaga "Thaumetopoea pityocampa" (o processionària del pi) i "Thaumetopoea processionea" (o processionària del roure). La mescla feromonal dambdues espécies difereix únicament en la presència duna acetilenasa i duna reductasa altament específica en lespécie parasitària del pi.