Engenharia Metabólica de Engenharia Metabólica de Bactérias LácticasBactérias Lácticas

Organismos comensaise/ou patogénicos

Fermentações de produtos alimentares

Relevância Industrial e Clínica

Bactérias do Ácido Láctico (LAB)

Lactococcus lactis

Um organismo modelo para Um organismo modelo para estudar metabolismo e regulação estudar metabolismo e regulação Um organismo modelo para Um organismo modelo para estudar metabolismo e regulação estudar metabolismo e regulação

Metabolismo de açúcares simples

Usado em fermentações alimentares há milhares de anos

Grande número de ferramentas moleculares

?

Objectivo fundamental

Elucidar redes metabólicas e a sua regulação em Lactococcus lactis

Glucose

Ácido láctico

Objectivo aplicado

Redireccionar fluxos metabólicos para a produção de metabolitos com interesse económico/social

Enriquecimento de produtos fermentados com edulcorantes (manitol e trealose)

Melhoramento da resistência a stress ácido de estirpes lácteas (administração oral de vacinas e outros fármacos)

Modelação matemática

Proteómica

NMR in vivoTranscriptómica

Manipulação genética

Estirpes melhoradas

Abordagens Globais para Engenharia Metabólica

2.5 - 3

3 – 3.5

5.5 - 6

7 – 7.5

8.5 - 9

22 – 22.5

9.5 - 10

Detecção em tempo real de compostos intracelulares em L. lactis

Desvío químico (ppm)

Tempo (min)

Lactato

Etanol / Butanodiol

2080 60 40100

Galactose

3-PGAG1PGal1P

[1-13C]FBP [6-13C]FBP

PEP

Metabolismo da galactose em humanos

GALACTOSE Gal1P Glc1P Glc6PGALK GALT

UDP-galUDP-glc

PGM

GALE

GALACTOSEMIAGALACTOSEMIA

Atraso mentalCataratasIcterícia

Hipertrofia do fígadoFalência renal

Galactose

Aumento do consumo de galactose

-Gal

-Gal

Gal1P

G1P

galT

galP

galM

galK

UDP-gal

UDP-glcgalE

G6Ppgm

Produtos de fermentação

Galactose

Aumento do consumo de galactose

-Gal

-Gal

galT

galP

galM

galK

UDP-gal

UDP-glcgalE

G6P

Produtos de fermentação

pgm

Gal1P

G1P

Fisiologia Celular & NMR

Grupos no ITQB

Fisiologia de LAB & NMR in vivo

Biomatemática

Síntese Orgânica

Oscar Kuipers – Groningen, NLOscar Kuipers – Groningen, NL

C. Shearman & M. Gasson – UKC. Shearman & M. Gasson – UK

Eberhard Voit – USAEberhard Voit – USA

Colaboradores