Construcción y análisis del pangenoma de Xanthomonas campestris: una cepa industrial importante en la producción de biopolímeros

Abstract

RESUMEN: En la actualidad la genómica comparativa desempeña un papel fundamental para el estudio de los genomas microbianos y el entendimiento en la producción de metabolitos secundarios, de interés en la industria química y biotecnológica. Esta área de estudio permite comparar diferencias y similitudes genéticas a gran escala entre diferentes especies, y entre miembros de la misma especie, que difieren en función o fenotipo. Al hacerlo, es posible estudiar la variación del contenido genético, la función genética, sus relaciones y la manera como inciden en la síntesis de metabolitos de interés industrial. En este informe se presenta el análisis genómico de la especie Xanthomonas campestris el cual incluye el tamaño y características del pangenoma y el genoma central de quince cepas, así como los genes implicados en la producción del metabolito secundario de gran interés industrial, goma xantana. El análisis incluyo el uso del software BPGA y Micropan. Adicionalmente, haciendo uso de la plataforma antiSMASH, se encontraron clúster o grupos de genes como potenciales candidatos para la producción de metabolitos de interés industrial, por ejemplo, xantoferrina, xantomonadina, bacteriocina y péptidos de lazo. Se observó además que los genes involucrados en la síntesis de la goma xantana que se conservan para las cepas analizadas son gumD, gumH, gumI y gumK. Estos resultados permitirán proponer alternativas de mejoramiento de los bioprocesos a partir de la generación de organismos super-productores, haciendo uso de técnicas moleculares, o mediante el desarrollo de diseños experimentales que consideren la manipulación de las condiciones medioambientales, por ejemplo, pH, temperatura y composición del medio de cultivo, con el fin de eventualmente inducir la expresión de los genes de interés en la cepa objetivo, y con ello obtener mejores rendimientos a escala productiva.