Un equipo de investigadores de la Universidad de California en San Diego ha realizado un avance significativo en la mejora de la producción de compuestos vegetales mediante la utilización de levaduras. Este desarrollo promete facilitar la fabricación sostenible de productos químicos derivados de plantas, que son fundamentales para ayudar a las mismas a defenderse contra enfermedades, repeler plagas, atraer polinizadores y soportar condiciones ambientales adversas, como sequías y altas temperaturas.
El estudio, publicado en la revista Science Advances, se centra en la optimización del rendimiento de las enzimas vegetales conocidas como citocromos P450, que desempeñan un papel esencial en las vías metabólicas responsables de la producción de la mayoría de estos compuestos en las células de levadura.
Mejora en la Coordinación Celular
Investigando una proteína de membrana vegetal llamada AtMSBP1, el equipo descubrió un mecanismo que permite a las células de levadura soportar mejor las enzimas citocromo P450 de las plantas. Este hallazgo podría desbloquear el potencial para una producción más eficiente y escalable de compuestos vegetales valiosos.
El estudio reveló que esta proteína de andamiaje vegetal ayuda a las células de levadura a coordinar de manera más efectiva la actividad y la comunicación entre diferentes compartimentos celulares, no solo en el retículo endoplásmico, sino también en las mitocondrias y vacuolas. Esta inesperada coordinación interorganelar—que incluye una red tubular del retículo endoplásmico expandida, un aumento en el volumen mitocondrial y fisión de vacuolas—crea un entorno más dinámico que apoya la función de los citocromos P450, incluso en ausencia de la AtMSBP1.
Dado que la mayoría de las vías metabólicas vegetales dependen de múltiples citocromos P450, que han sido difíciles de reconstituir en levaduras, este descubrimiento ofrece un nuevo modelo para la ingeniería de sistemas microbianos más capaces. Los investigadores sugieren que las futuras estrategias podrían involucrar la mejora de las interacciones interorganelares y la optimización del entorno interno de la célula, en lugar de alterar un solo compartimento celular, para potenciar la función de las enzimas citocromo P450 en levaduras.
El estudio fue liderado por los investigadores Yanran Li y Shanhui Xu de la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego.
Más información:
Shanhui Xu et al, Enhancing Cross-organelle Coordination to Advance Plant Cytochrome P450 in Yeast, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ady7184. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady7184
Proporcionado por
Universidad de California – San Diego
