Diseño de la variante mutante N233K de la enzima PETasa de Ideonella sakaiensis
| dc.contributor.advisor | García Solís, Mario Daniel | |
| dc.contributor.author | Orellana Cordova, Julio Jaker | |
| dc.date.accessioned | 2026-07-02T03:27:48Z | |
| dc.date.issued | 2026-07 | |
| dc.description | El incremento exponencial de residuos de tereftalato de polietileno representa una severa crisis ambiental global, demandando alternativas biotecnológicas eficientes. El presente trabajo evalúa el impacto de la mutación puntual N233K sobre la variante M5 de la enzima PETasa de Ideonella sakaiensis. Esta modificación busca rigidizar un bucle superficial flexible mediante un puente salino intramolecular para aumentar la estabilidad térmica del biocatalizador, ofreciendo una ruta verde y sostenible alineada con la economía circular. Metodológicamente, el gen mutante se expresó en Escherichia coli Rosetta (DE3), obteniendo 2,09 gramos de biomasa húmeda en 550 mililitros de medio LB. Tras la lisis por sonicación, la proteína recombinante se aisló mediante cromatografía de afinidad por metal inmovilizado (IMAC-FPLC) con un volumen de elución bruto de 15 mililitros. Posteriormente, el pool se purificó y desaló mediante exclusión molecular por gravedad en un volumen final de 2 mililitros. La cuantificación analítica se realizó en un espectrofotómetro aplicando un coeficiente de extinción de masa específico corregido de 1,239 litros por gramo centímetro. En conclusión, el proceso consolidó una masa neta real de 5,745 miligramos de enzima pura, lo que equivale a un rendimiento global de 7,74 por ciento y una productividad volumétrica final de 11,490 miligramos por litro de cultivo. Los ensayos gravimétricos a 50 grados Celsius por 72 horas confirmaron una pérdida de masa promedio de 10,87 por ciento en las películas de plástico, validando que la sustitución confiere de forma autónoma la termoestabilidad necesaria para catalizar la hidrólisis de PET real. | |
| dc.description.abstract | The exponential increase in polyethylene terephthalate waste represents a severe global environmental crisis, demanding efficient biotechnological alternatives. This work evaluates the impact of the N233K point mutation on the M5 variant of the Ideonella sakaiensis PETase enzyme. This modification aims to rigidify a flexible surface loop through an intramolecular salt bridge to increase the thermal stability of the biocatalyst, offering a green and sustainable pathway aligned with the circular economy. Methodologically, the mutant gene was expressed in Escherichia coli Rosetta (DE3), yielding 2.09 grams of wet biomass in 550 milliliters of LB medium. After cell lysis by sonication, the recombinant protein was isolated using immobilized metal affinity chromatography (IMAC-FPLC) with a gross elution volume of 15 milliliters. Subsequently, the pool was purified and desalinated by gravity size-exclusion chromatography into a final volumen of 2 milliliters. Analytical quantification was performed on a spectrophotometer applying a corrected mass-specific extinction coefficient of 1.239 liters per gram centimeter. In conclusion, the process consolidated a real net mass of 5.745 milligrams of pure enzyme, which is equivalent to an overall yield of 7.74 percent and a final volumetric productivity of 11.490 milligrams per liter of culture. Gravimetric assays at 50 degrees Celsius for 72 hours confirmed an average mass loss of 10.87 percent in the plastic films, validating that the substitution autonomously confers the necessary thermostability to catalyze the hydrolysis of real PET. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/47018 | |
| dc.language.iso | es | |
| dc.publisher | Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología | |
| dc.subject | BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL | |
| dc.subject | GESTIÓN DE RESIDUOS | |
| dc.subject | ACTIVIDAD ENZIMÁTICA | |
| dc.subject | BIODEGRADACIÓN | |
| dc.subject | MUTAGÉNESIS DIRIGIDA | |
| dc.subject | POLIETILENO TEREFTALATO (PET) | |
| dc.subject | PETASA | |
| dc.subject | IDEONELLA SAKAIENSIS | |
| dc.title | Diseño de la variante mutante N233K de la enzima PETasa de Ideonella sakaiensis | |
| dc.type | bachelorThesis |
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