Progetto

progetto: PNRA16_00128

   
acronimo
responsabile CINZIA VINCENZA VERDE
ente di appartenenza CNR
descrizione
Con l'invecchiamento della popolazione e con la crescente incidenza delle malattie croniche, il mercato globale dei nutraceutici è proiettato a crescere più velocemente di altri settori farmaceutici. All'interno di questo settore, gli acidi grassi omega-3 a lunga catena (PUFA) sono di particolare importanza, vista la loro crescente domanda come integratori alimentari. L'acido 6-linoleico (C18:2), l’acido 3-linolenico (C18:3), e gli acidi grassi omega-3 altamente polinsaturi, eicosapentaenoico (EPA, C20:5) e docosaesaenoico (DHA, C22:6) riducono il rischio di malattie cardiovascolari, ipertensione, disordini autoimmuni e infiammatori. I PUFA sono principalmente ricavati dall’olio di pesce. Tuttavia, la diminuzione delle riserve di pesce e il previsto aumento della domanda umana richiedono con urgenza fonti alternative. È stata sperimentata, con rese limitate, la loro produzione utilizzando una varietà di organismi non-ingegnerizzati, che vanno dai lieviti alle piante. Soluzioni biotecnologiche per la produzione di PUFA sono state recentemente proposte, con la ricostruzione della via biosintetica Δ-9 (4 enzimi, Figura 1) in un lievito ingegnerizzato, usando geni di alghe mesofile e funghi. In questo progetto, abbiamo in programma di clonare i geni che codificano i 4 enzimi della via Δ-9 attraverso la ricerca del gene sugli estratti di mRNA dei campioni marini. I primers per RT-PCR saranno progettati sulla base dell'analisi dell’mRNA totale attraverso un approccio meta-trascrittomico. Il sequenziamento sarà effettuato con NextSeq 500 e le sequenze prodotte verranno analizzate utilizzando un software bioinformatico come Trinity. Una volta che il cDNA (o i geni sintetici) saranno disponibili, le proteine – in fusione con un His tag - verranno espresse in un ceppo di Escherichia coli commercialmente disponibile (Arctic Express Cells, Stratagene) ottimizzato per l'espressione a 4-10 °C, per superare la prevista instabilità a temperature più elevate. Variazioni dell'attività biosintetica dei PUFA di cellule di E. coli verranno monitorate durante la crescita, in condizioni diverse, e confrontando il profilo di produzione degli acidi grassi dei ceppi trasformati o del mezzo di coltura con quello delle cellule non trasformate, come precedentemente riportato per acidi grassi desaturasi. Il profilo degli acidi grassi sarà analizzato con cromatografia liquida ad alta risoluzione/spettrometria di massa (Orbitrap).