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Levaduras Termotolerantes: Aplicaciones Industriales, Estrés Oxidativo y Respuesta Antioxidante.

Levaduras termotolerantes en la producción de proteínas recombinantes

Una mayor comprensión de la fisiología y respuesta a la temperatura en levaduras productoras de proteínas heterólogas, podría permitir la obtención de mayores rendimientos y calidad en la producción de proteínas.

Produccion de Levaduras termotolerantes:.

Proteínas heterólogas es Arxula adeninivorans

La levadura Hansenula polimorpha es una levadura con capacidad de crecer hasta 49°C.

El impacto de una gama de temperaturas en la producción de diversas proteínas heterólogas se ha explorado mediante el uso de la levadura K. marxianus

Las levaduras termotolerantes podrían producir proteínas termotolerantes y proteínas producidas por otros microorganismos termotolerantes no eucariontes.

A 30°C el RE de la levadura sufre de estrés mediante la retención de G3-pro-rhIL10 en un estado inmaduro, dañando la capacidad de plegamiento del RE, disminuyendo la viabilidad celular y producción de la proteína rhIL-10.

RE: Retículo plasmático.

Las levaduras como sistemas de producción de proteínas recombinantes presentan las ventajas de los organismos unicelulares y modificaciones postraduccionales eucariotas.

Modificaciones postraduccionales eucariotas:Procesamiento proteolítico, plegamiento, formación de puentes disulfuro y glicosilación.

Mecanismos de respuesta fisiológicos de las levaduras a altas temperatura

Se reportó que el estrés por temperatura induce una desporalización mitocondrial, causando una subsecuente producción ERO y estrés oxidativo.

La tolerancia del metabolismo de las levaduras a alta temperatura es controlada por diferentes genes.

Relacionados con la síntesis metabolitos específicos para la protección de las células en altas temperaturas.

La expresión de la Hsp104 en S. cerevisiae es baja en condiciones normales de temperatura.

Por lo tanto, a altas temperaturas aumenta significativamente su concentración

La proteína Hsp104 de S. cerevisiae restaura la estructura de proteínas desnaturalizadas usando energía en forma de ATP y un sistema de chaperonas Hsp70p/Hsp40p.

Cepas de S. cerevisiae termotolerantes aisladas mediante evolución adaptativa a temperaturas de 40°C o mayores, modificaron la composición de esteroles de sus membranas de ergosterol a fecosterol.

Los efectos letales del estrés por altas temperaturas en levaduras, es el resultado de daño a proteínas, membranas y otras estructuras celulares

Estrés oxidativo en levaduras generado por altas temperaturas.

Mutantes de levaduras con deleción en genes para enzimas antioxidantes como catalasa, superóxido dismutasa y tiorredoxina peroxidasa, son más sensibles al efecto letal de altas temperaturas, mientras que la sobreexpresión de los genes de la catalasa y la superóxido dismutasa, causa un aumento en su termotolerancia.

El estrés por temperatura puede inducir diferentes genes antioxidantes en levaduras, mientras que el H2O2 induce diferentes Hsp’s.

La cual es una relación entre el estrés por temperatura y el estrés oxidativo

Las ERO generadas a altas temperaturas, alteran las membranas celulares, proteínas y ADN, y causan finalmente, la muerte celular

ERO: Especies reactivas de oxígeno

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S. cerevisiae es una levadura ampliamente utilizada para la producción de proteínas recombinantes de interés industrial o medicinal