Browsing by Author "Agosin T., Eduardo"

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    Accurate and Unambiguous Tag-To-Gene Mapping in Serial Analysis of Gene Expression
    (2006) Malig, R.; Agosin T., Eduardo; Melo Ledermann, Francisco Javier
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    Advances in the development of a control system for a solid substrate pilot bioreactor
    (1997) Fernandez, M.; Ananías Zimmerling, Juan Felipe; Solar Madariaga, Ivan; Pérez C., José Ricardo; Chang Recavarren, Luis Gerardo; Agosin T., Eduardo; Roussos, Sevastianos; Raimbaul, Maurice; Viniegra-Gonzalez, Gustavo
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    Análisis de flujos metabólicos para elaborar estrategias de ingeniería metabólica en una cepa de Saccharomyces cerevisiae productora de monoterpenos
    (2012) Pérez Ascencio, Felipe Igor; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Los terpenos son una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos con más de 50.000 ejemplos. Estos compuestos pueden ser clasificados según el número de átomos de carbono que presenten, siendo los más importantes los monoterpenos (C5), sesquiterpenos (C15), diterpenos (C20), y los triterpenos (C30). Los terpenos pueden ejercer una amplia variedad de funciones tal que han sido utilizados como anticancerígenos, antivirales, antibióticos, suplementos alimenticios, nutracéuticos, colorantes, cosméticos, o fragancias. Sin embargo, debido a sus bajas concentraciones en el reino vegetal y su compleja purificación se ha justificado el desarrollo de procesos alternativos de producción a gran escala. Entre las alternativas, el enfoque de la ingeniería metabólica para la producción de terpenos en Saccharomyces cerevisiae ha sido considerada como una metodología adecuada para la biosíntesis, extracción y purificación de estos compuestos.
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    Automated algorithm to determine k(L)a considering system delay
    (2017) Torres, Paulina; Cerri, Marcel Otavio; De Arruda Ribeiro, Marcelo Perencin; Pérez C., José Ricardo; Agosin T., Eduardo
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    Automation of a solid substrate cultivation pilot reactor
    (1996) Fernández, M.; Pérez C., José Ricardo; Solar Madariaga, Iván; Agosin T., Eduardo
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    Balances de masa durante la vinificación de sauvignon blanc.
    (2008) Moenne Vargas, María Isabel; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La realización de fermentaciones implica recolectar múltiples datos para poder estudiar el comportamiento del sistema. Si la información recolectada presenta errores de medición, pero ellos no son detectados y corregidos, las conclusiones inferidas serán erróneas. Basado en la aplicación de balances macroscópicos para la identificación de errores de medición, se desarrolló un método sistemático empleando Matlab, capaz de detectar la presencia de dichos errores y localizar la fuente de error a través de un test estadístico, en fermentaciones con mosto Sauvignon blanc. El sistema de evaluación de datos experimentales desarrollado, permite generar conocimiento para analizar, evaluar y optimizar procesos fermentativos mediante una correcta toma de decisiones.
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    Bioprocess engineering and metabolic modeling as a roadmap for enhanced recombinant protein production in Pichia pastoris
    (2019) Torres Plaza, Paulina Macarena; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    Pichia pastoris es reconocida como un workhorse biotecnológico para la expresión de proteínas recombinantes. Basándose en sus logros pasados y novedosos desarrollos, la biotecnología de sistemas de P. pastoris ha progresado significativamente en las últimas dos décadas. En esta tesis doctoral, el análisis sistemático de las condiciones operativas en conjunto con el desarrollo de herramientas computacionales y la selección de configuraciones mecánicas óptimas de bioreactores se llevaron a cabo como una hoja de ruta para mejorar la producción de proteínas recombinantes a través de la ingeniería de bioprocesos y el modelamiento metabólico. A pesar de que nosotros utilizamos una cepa de P. pastoris que expresaba constitutivamente la proteína endulzante taumatina, como caso de estudio, los desarrollos logrados también son aplicables para la expresión de otras proteínas recombinantes de interés. Primero, presentamos un marco integrado para revelar los efectos metabólicos de dos parámetros operacionales – la tasa específica de crecimiento y la concentración de oxígeno disuelto - en cultivos continuos limitados en glucosa. Más específicamente, empleamos un diseño experimental racional para calcular los efectos estadísticos significativos de los datos de múltiples quimiostatos, que luego fueron contextualizados utilizando un modelo metabólico a escala del genoma manualmente curado. Nuestros resultados revelaron un efecto negativo de la oxigenación en la tasa especifica de producción del producto y un efecto positivo en el rendimiento de la biomasa. En particular, identificamos un efecto sinérgico de ambos parámetros en la tasa específica de producción del producto. Finalmente, las predicciones del modelo indicaron una relación opuesta entre el nivel de oxigenación y el requerimiento de ATP asociado al crecimiento, sugiriendo un mayor gasto metabólico de crecimiento a bajo nivel de oxigenación. En segundo lugar, construimos un modelo metabólico a escala genómica dinámico para cultivos aeróbicos de Pichia pastoris limitados en glucosa. El modelo se empleó para analizar la distribución del flujo metabólicos de un cultivo alimentado por lotes y para diseñar estrategias genéticas y de ingeniería de procesos para mejorar la producción de albúmina sérica humana recombinante. Simulaciones de knock-outs individuales indicaron que la desviación del carbono hacia la formación de cisteína y triptófano podría mejorar en 63 veces la producción de HSA. Además, el modelo sugirió que la implementación de una tasa de crecimiento específica decreciente durante la fase de alimentación de un cultivo alimentado por lotes produce un aumento del 25% de la productividad volumétrica de la proteína. Finalmente, se llevó a cabo una optimización de la tasa de transferencia de oxígeno en reactores de 1 L. Para este propósito, primero discutimos la formulación de un algoritmo automático para la estimación de kLa bajo diferentes condiciones hidrodinámicas. Luego, presentamos una hoja de ruta para optimizar la tasa de transferencia de oxígeno en bioreactor de 1-L, utilizando diferentes configuraciones de aspas-difusor. La importancia relativa de la aireación y agitación bajo las diferentes configuraciones y condiciones hidrodinámicas fueron llevadas a cabo. Finalmente, propusimos un árbol de decisión para la selección de la mejor configuración con el fin de mejorar la transferencia de oxígeno en bioreactores según el rango de los parámetros operacionales y la viscosidad. En general, esta tesis es un intento exitoso de analizar y comprender los efectos metabólicos utilizando un diseño racional de experimentos y modelos metabólicos. Además, este análisis sistemático en cooperación con una optimización de la transferencia de oxígeno en bioreactores permitirá mejorar la producción de proteínas recombinantes en Pichia pastoris.
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    Build Your Bioprocess on a Solid Strain-beta-Carotene Production in Recombinant Saccharomyces cerevisiae
    (2019) López Salinas, Javiera C.; Cataldo von Bohlen, Vicente Francisco; Peña, Manuel; Saa Higuera, Pedro Andrés E.; Saitua, Francisco; Ibaceta, Maximiliano; Agosin T., Eduardo
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    Catabolism of 1,2 Diarylethane Lignin Model Compounds by Two Brown-Rot Fungi
    (1990) Agosin T., Eduardo; Vicuña, Rafael
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    Chemical vs. biotechnological synthesis of C-13-apocarotenoids : current methods, applications and perspectives
    (2016) Cataldo von Bohlen, Vicente Francisco; López, Javiera; Cárcamo, Martín; Agosin T., Eduardo
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    Comparación de la producción de compuestos aromáticos por cepas de levaduras vínicas comerciales
    (2008) Guadalupe Medina, Víctor Gabriel; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La satisfacción de las preferencias del consumidor es el principal objetivo al elaborar un vino hoy en día. El aroma es el elemento principal en la diferenciación de los vinos y una forma de influir en él es la elección de la levadura para llevar a cabo la fermentación alcohólica. Existe una amplia oferta de éstas en el mercado, cada una presentada como única en sus características fermentativas y organolépticas. El presente trabajo se centra en la comparación de la contribución al aroma del vino realizada por distintas cepas comerciales de levaduras vínicas a través de tres aproximaciones experimentales: análisis químico, sensorial, y olfatométrico. Esto fue estudiado en fermentaciones de escala laboratorio en mosto sintético con el fin de aislar la contribución aromática de los compuestos sintetizados por la levadura.
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    Construction of a yeast platform for the synthesis of high value natural flavours
    (2016) López Salinas, Javiera C.; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La ingeniería metabólica ha abierto una oportunidad para la producción de una amplia variedad de compuestos de alto valor industrial, especialmente aquellos producidos en bajas concentraciones desde fuentes no-renovables, o cuya síntesis química es difícil y costosa. En el caso de los terpenos, existen numerosas oportunidades y estrategias para su síntesis bioquímica usando microorganismos naturales o “ingenierizados”. Saccharomyces cerevisiae es uno de los principales microorganismos usados para la expresión heteróloga de genes, debido principalmente a su rápido crecimiento en diferentes fuentes de carbono, el amplio conocimiento de su genoma y las herramientas para su manipulación, y su robustez en fermentaciones a gran escala. Además, en el caso de S. cerevisiae, la vía del mevalonato que lleva finalmente a la producción de ergosterol, es también capaz de producir precursores de compuestos de alto valor. Avances en el campo de la biología de sistemas, ingeniería evolutiva, y biología sintética han acelerado el progreso para el uso de esta levadura como la factoría celular microbiana de elección.En este trabajo se construyeron una serie de plataformas en levadura para la síntesis de dos tipos de terpenos: el monoterpeno carvona y el norisoprenoides β-ionona. Los monoterpenos son principalmente producidos por las plantas como mecanismo de defensa contra depredadores, y pueden ser usados por la industria de los alimentos como antisépticos, fragancias y aditivos. Los norisoprenoides son conocidos por su agradable aromas y también usados en la industria de alimentos como aditivos, pero además, altamente apreciados por la industria cosmética. En este estudio, se usaron diferentes promotores de expresión y plasmidios para controlar la transcripción y la dosis génica. Para la síntesis de norisoprenoides, se construyeron varias cepas de levadura, capaces de producir β-ionona. Primero, se integraron tres genes heterólogos en la cepa ingenierizada SCGI22a: los genes carotenogénicos crtYB y crtI de Xanthophyllomyces dendrorhous, para producir β-caroteno, y el gen dioxigenasa de escisión de carotenos, (gen PhCCD1), de Petunia hybrida, para producir β-ionona. En esta cepa se alcanzó una concentración final de 0,63 ± 0,02 mg/g biomasa en matraces. Una posterior expresión de estos tres genes en vectores de alta copia, mejoró la concentración final, alcanzando mas de 5 mg/L en cultivos batch (Capítulo 2).La acumulación de ß-caroteno en todas las cepas construidas, puede indicar una baja eficiencia en la actividad de la enzima CCD1, o una baja expresión de su gen. Debido a que en este estudio, la sobre-expresión de este gen resultó en cepas que crecían muy lento, se decidió cambiar el promotor original usado para este gen (PTEF1) por el promotor Gal1 inducible por luz. En este sistema, el factor de transcripción Gal1 fue dividido en sus dominios de unión a ADN (BD) y de activación (AC), y estos dos componentes fusionados a dos criptocromos de Neurospora crassa llamados White collar -1 (WC-1) y Vivid-1 (VVD1). Estas dos flavoproteínas responden a luz azul interaccionando una con otra, reconstituyendo el factor de transcripción Gal1. A pesar de que este sistema funcionó con un gen reportero, no se logró optimizar la producción de β-ionona, probablemente por la inducción prolongada con luz, lo que afectaría a los carotenos (Capítulo 3). Sin embargo, este sistema presenta varias ventajas y futuras optimizaciones son promisorias.Finalmente, utilizando el mismo diseño usado para la producción de norisoprenoides, se construyó una cepa de levadura para la producción de los monoterpenos limoneno y carvona (Chapter 4). Para ello, se expresaron cinco genes heterólogos: El gen GPPS de Abies grandis que codifica para la enzima geranil difosfato sintasa; los genes de Mentha piperita, LS, LH y CD para la producción de los monoterpenos limoneno, trans-carveol y carvona respectivamente; y una versión mutada del gen de levadura ERG20, que codifica para la enzima que produce geranil difosfato (GPP) y farnesil difosfato (FPP). Ningún monoterpeno fue detectado en cultivos de esta cepa, debido posiblemente a la volatilidad/toxicidad de los monoterpenos y la ausencia de su precursor directo GPP. Otras optimizaciones son necesarias. Aún hay mucho espacio para la optimización de las cepas creadas en este estudio. El conocimiento generado, junto con los extraordinarios avances en biología sintética, nos permitirán la posibilidad de producir compuestos industrialmente competitivos, a través de procesos sustentables y de bajo costo.
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    Contribution of metals, sulfur-dioxide and phenolic compounds to the antioxidant capacity of Carménère wines
    (2014) Zúñiga López, María Carolina; Pérez Roa, Rodolfo Ernesto; Olea Azar, Claudio; Laurie V., Felipe; Agosin T., Eduardo
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    Control of bubble-free oxygenation with silicone tubing during alcoholic fermentation
    (2013) Moenne, Isabel; Mouret, Jean-Roch; Sablayrolles, Jean Marie; Agosin T., Eduardo; Farines, Vincent
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    Development and validation of a genome-scale metabolic model for the malolactic-bacterium oenococcus oeni.
    (2014) Mendoza Farías, Sebastián; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
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    Development of an International Odor Identification Test for Children: The Universal Sniff Test
    (2018) Schriever, Valentin A.; Agosin T., Eduardo; Altundag, Aytug; Avni, Hadas; Van, Helene Cao; Cornejo Alarcón, Carlos; de los Santos, Gonzalo; Fishman, Gad; Fragola, Claudio; Guameros, Marco; Gupta, Neelima; Hudson, Robyn; Kamel, Reda; Knaapila, Antti; Konstantinidis, Iordanis; Landis, Basile N.; Larsson, Maria; Lundstrom, Johan N.; Macchi, Alberto; Marino-Sanchez, Franklin; Novakova, Lenka Martinec; Mori, Eri; Mullol, Joaquim; Nord, Marie; Parma, Valentina; Philpott, Carl; Propst, Evan J.; Rawan, Ahmed; Sandell, Mari; Sorokowska, Agnieszka; Sorokowski, Piotr; Sparing-Paschke, Lisa-Marie; Stetzler, Carolin; Valder, Claudia; Vodicka, Jan; Hummel, Thomas
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    Development, calibration and validation of a dynamic genome-scale metabolic model of saccharomyces cerevisiae
    (2014) Sánchez, Benjamín J.; Agosin T., Eduardo; Pérez C., José Ricardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    En la industria biotecnológica es fundamental contar con modelos matemáticos precisos que describan un microorganismo en detalle, de manera de que podamos hacer predicciones sin tener que incurrir en una cantidad excesiva de experimentos. El análisis dinámico de balance de flujos (dFBA) se ocupa regularmente para simular cultivos batch y fed-batch, los procesos industriales biotecnológicos más recurrentes; sin embargo, sólo unos pocos de estos modelos han sido calibrados y validados bajo diferentes condiciones experimentales. Además, a la fecha, la importancia de los diferentes parámetros usualmente utilizados en este tipo de modelos no ha sido debidamente estudiada. En este trabajo presentamos un modelo dFBA a escala genómica de Saccharomyces cerevisiae calibrado por primera vez con datos tanto de cultivos fed-batch aeróbicos como batch anaeróbicos, junto con un nuevo procedimiento para determinar cuáles parámetros del modelo son relevantes para calibración (en términos de sensibilidad, identificabilidad y significancia). El modelo dFBA contiene varias cinéticas, incluyendo crecimiento sub-óptimo, consumo de glucosa, ATP de mantenimiento, requerimientos de biomasa y producción de metabolitos secundarios. También integra datos de expresión génica. Por otro lado, el procedimiento de calibración usa optimización metaheurística y análisis de pre/post regresión, y fija iterativamente los parámetros que no tienen un rol significativo en el modelo, de manera de obtener modelos con un número razonable de parámetros. Finalmente, a los modelos obtenidos se les hizo una calibración cruzada para asegurar que sean predictivos. Usando este enfoque, mostramos que el consumo de glucosa, el crecimiento sub-óptimo, y las tasas de producción son mucho más útiles para calibrar los modelos que reglas Booleanas constantes de expresión génica, los requerimientos de biomasa o el ATP de mantenimiento. Más aún, se obtuvieron modelos dFBA confiables (por primera vez) con parámetros sensibles, significativos y sin correlaciones, y que a la vez son capaces de calibrar varias condiciones experimentales. Estos modelos dFBA de levadura robustos y predictivos serán útiles para diseñar cepas optimizadas para diversas aplicaciones en ingeniería metabólica.