Análisis genómico, transcripcional y de flujo del metabolismo de la glucosa en Pseudomonas putida KT2440

Abstract

Este trabajo de Tesis supone una revelación en el metabolismo de la glucosa de Pseudomonas putida KT2440, ya que se demuestra la existencia de tres rutas (glucoquinasa, gluconato quinasa y el lazo del 2-cetogluconato) que convergen a nivel del 6-fosfogluconato y que funcionan simultáneamente, siendo el lazo del 2-cetogluconato y la ruta de la glucoquinasa mayoritarias con respecto a la fosforilación directa del gluconato. Las enzimas de las tres rutas periféricas de asimilación de glucosa son inducibles por éste azúcar, tal y como revelan los análisis de microarray a nivel transcriptómica global, así como la determinación de las correspondientes actividades enzimáticas. Se ha demostrado con análisis de flujo que cuando la glucosa es la única fuente de carbono, el malato del ciclo de Krebs se canaliza a través de piruvato a oxalacetato. En este trabajo, se han identificado cuatro reguladores transcripcionales implicados en al metabolismo de la glucosa: el activador transcripcional GltR2 que controla la expresión del gen de una de las porinas (OprB-1) de entrada de glucosa al periplasma y la expresión del sistema de transporte de la glucosa al citoplasma, denominado GtsABCD. El regulador HexR que controla los genes de la vía fosforilativa glk/zwf-1 y de la ruta de Entner-Doudoroff edd/eda que se encuentran formando dos operones (glk/edd y zwf/plg/eda), así como la expresión del gen gap-1 que codifica la gliceraldehído-3-fosfato deshidrogenasa. El represor PtxS implicado en el metabolismo del 2-cetogluconato, que controla la expresión de los genes que codifican las enzimas responsables de la oxidación del gluconato a 2-cetogluconato, su transporte y metabolismo hasta 6-fosfogluconato. Este regulador también controla un conjunto de genes no relacionados con el metabolismo de la glucosa. El represor GnuR implicado en el metabolismo del gluconato, que responde específicamente a éste y controla su transporte y fosforilación. El conjunto de regu