Engenharia Metabólica de Bactérias Lácticas

Engenharia Metabólica de
Bactérias Lácticas
Bactérias do Ácido Láctico (LAB)
Relevância Industrial e Clínica
Organismos comensais
e/ou patogénicos
Fermentações de produtos
alimentares
Lactococcus lactis
Um organismo modelo para
estudar metabolismo e regulação
Metabolismo de açúcares simples
Usado em fermentações alimentares há milhares de anos
Grande número de ferramentas moleculares
Objectivo fundamental
Glucose
?
Ácido láctico
Elucidar redes metabólicas e a sua regulação em
Lactococcus lactis
Objectivo aplicado
Redireccionar fluxos metabólicos para a produção de
metabolitos com interesse económico/social
 Enriquecimento de produtos fermentados com edulcorantes
(manitol e trealose)
 Melhoramento da resistência a stress ácido de estirpes lácteas
(administração oral de vacinas e outros fármacos)
Abordagens Globais para Engenharia Metabólica
Transcriptómica
NMR in vivo
Proteómica
Estirpes melhoradas
Modelação
matemática
Manipulação genética
Detecção em tempo real de compostos
intracelulares em L. lactis
Lactato
Galactose
Gal1P
G1P PEP
Etanol / Butanodiol
3-PGA
22 – 22.5
[1-13C]FBP
[6-13C]FBP
9.5 - 10
8.5 - 9
7 – 7.5
5.5 - 6
3 – 3.5
2.5 - 3
100
80
60
40
Desvío químico (ppm)
20
Metabolismo da galactose em humanos
GALE
UDP-glc
GALACTOSE
UDP-gal
Gal1P
GALK
Glc1P
GALT
GALACTOSEMIA
Atraso mental
Cataratas
Icterícia
Hipertrofia do fígado
Falência renal
Glc6P
PGM
Aumento do consumo de galactose
Galactose
galP
b-Gal
galM
a-Gal
galK
UDP-gal
Gal1P
galE
galT
UDP-glc
G1P
pgm
G6P
Produtos de fermentação
Aumento do consumo de galactose
Galactose
galP
b-Gal
galM
a-Gal
galK
UDP-gal
Gal1P
galE
galT
UDP-glc
G1P
G6P
pgm
Produtos de fermentação
Grupos no ITQB
Colaboradores
Fisiologia Celular & NMR
Oscar Kuipers – Groningen, NL
Fisiologia de LAB & NMR in vivo
C. Shearman & M. Gasson – UK
Biomatemática
Eberhard Voit – USA
Síntese Orgânica