Producción de proteínas recombinantes en cultivos fed-batch de saccharomyces cerevisiae y escherichia coli.
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Date
2013
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Abstract
En los últimos años la industria salmonera ha sufrido una fuerte crisis por enfermedades que han afectado a los salmones (ISA, SRS y caligus) generándose una alta demanda por vacunas que prevengan dichas patologías. Las vacunas subunitarias son una alternativa altamente rentable, sin embargo, su principal cuello de botella es el proceso fermentativo. Existen aspectos claves para lograr un proceso fermentativo satisfactorio, tales como el metabolismo de sobreflujo, el medio de cultivo y la capacidad de transferencia de oxígeno. La industria productiva no ha logrado una correcta caracterización de dichos aspectos por lo que les ha sido difícil generar cultivos de alta densidad celular. El objetivo del presente trabajo consiste en desarrollar una plataforma productiva con protocolos optimizados para la generación de cultivos de alta densidad, aplicado a la generación de vacunas subunitarias de salmones, en dos factorías celulares microbianas: Escherichia coli y Saccharomyces cerevisiae.
El medio de cultivo fue definido mediante el cálculo empírico de los requerimientos nutricionales de cada factoría celular en distintos sustratos esenciales. A través de una estrategia de control de oxígeno disuelto –que manipula secuencialmente: agitación, flujo gaseoso y concentración de oxígeno en el gas– se liberó la restricción en cuanto a transferencia de oxígeno. La elaboración y calibración de un modelo metabólico de sobreflujo permitió caracterizar los parámetros dinámicos del proceso, particularmente la tasa específica de crecimiento crítica. Una estrategia de alimentación a tasas específicas de crecimiento decrecientes junto al manejo adecuado de las limitaciones nutricionales permitieron generar cultivos fed batch limitados en glucosa con metabolismo 100% oxidativo. La concentración celular final aumentó de 15 a 65 g DCW/L para E. coli y de 14 a 46 g DCW/L para S. cerevisiae. La productividad volumétrica obtenida se incrementó de 1.7 a 3.9 g DCW/L/h para E. coli y de 0.64 a 1.14 g DCW/L/h para S. cerevisiae. Estos resultados serán de utilidad para maximizar la producción de antígenos recombinantes para salmones en la empresa Centrovet logrando tres veces más producto en la mitad del tiempo en comparación con el método anterior.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2013