Sviluppo di ceppi di Synechocystis sp. PCC 6803 per l’impiego in biotrasformazioni di interesse industriale

I cianobatteri sono un phylum dei batteri gram negativi di grande interesse nella biosintesi di composti grazie alle loro capacità di svolgere la fotosintesi e di crescere traendo energia dalla luce per fissare la CO2. Tra i cianofiti si annovera Synechocystis sp. PCC 6803, oggetto di questo studio. Grazie alla sua naturale competenza e alla capacità di integrazione del DNA esogeno risulta un modello utilizzabile per la manipolazione genetica. Inoltre, il suo metabolismo è caratterizzato da un’alta concentrazione del cofattore nicotinammide adenina dinucleotide fosfato (NADPH), e questo lo rende un ospite adatto all’espressione e al funzionamento di enzimi NADPH dipendenti. In questo lavoro di tesi verrà mostrata la possibilità di utilizzare questo organismo per mediare biocatalisi nella configurazione whole-cell grazie all’espressione di enzimi eterologhi. Sono stati prodotti tre ceppi transgenici di Synechocystis esprimenti diverse Baeyer-Villiger monossigenasi (BVMOs): la cicloesanone-monossigenasi da Acinetobacter calcoaceticus (CHMO), la BVMO da Physcomitrella patens (PpBVMO), e la flavin-containing monossigenasi da Methylophaga aminisulfidivorans (FMO). L’espressione di questi enzimi è stata possibile dopo il clonaggio del corrispettivo gene codificante nel plasmide integrativo pSuperP560_UniversalVector (costruito precedentemente nello stesso laboratorio). Infine, è stata portata a termine la biotrasformazione whole-cell con indolo come substrato. Ulteriori studi saranno necessari per comprendere meglio i pathway metabolici di Synechocystis coinvolti in tali biotrasformazioni, migliorarne la resa e aumentare la scala per un possibile impiego in industria.