Caracterización cinética y estructural de la enzima ancestral N1 PETasa

dc.contributor.advisorCerda Mejía, Liliana Alexandra
dc.contributor.authorVallejo Espín, Diana Carolina
dc.date.accessioned2026-01-20T13:23:11Z
dc.date.issued2026-01
dc.descriptionLa contaminación por polietileno tereftalato (PET) constituye uno de los desafíos más críticos a nivel global, debido a su elevada producción, su persistencia y la limitada eficiencia de los métodos de reciclaje convencionales. Frente a este escenario, las estrategias basadas en degradación enzimática han emergido como alternativas sostenibles y altamente específicas. La metodología incluye modelamiento estructural mediante AlphaFold 3.0, alineamientos múltiples de secuencias, análisis comparativo con PETasas modernas y la evaluación experimental de la actividad sobre pNP-acetato, pNP-butirato y PET postconsumo. Esta línea de investigación se enmarca en el desarrollo de biotecnologías orientadas al reciclaje de polímeros. Los análisis estructurales revelaron que N1 PETasa conserva el plegamiento Alpha-beta-hidrolasa, la tríada catalítica Ser–Asp–His y motivos funcionales asociados a la hidrólisis de poliésteres. La enzima ancestral N1 PETasa se muestra como un candidato prometedor para el diseño de biocatalizadores optimizados y aporta evidencias sobre la relación entre arquitectura estructural, dinámica de bucles y eficiencia catalítica, contribuyendo al avance de soluciones biotecnológicas para la economía circular. En este contexto, el presente estudio se llevó a cabo la caracterización estructural, funcional y cinética de la enzima ancestral N1 PETasa, generada mediante reconstrucción filogenética, con el fin de determinar su potencial como biocatalizador para la depolimerización de PET.
dc.description.abstractThe contamination caused by polyethylene terephthalate (PET) represents one of the most critical environmental challenges today, due to its high global production, persistence, and the limited efficiency of conventional recycling methods. In this context, enzyme-based degradation strategies have emerged as sustainable and highly specific alternatives. The methodology included structural modeling using AlphaFold 3.0, multiple sequence alignments, comparative analysis with modern PETases, and the experimental evaluation of enzymatic activity on pNP-acetate, pNP-butyrate, and post-consumer PET. This research aligns with the development of biotechnologies applied to the enzymatic recycling of polymers. Structural analyses revealed that N1 PETase retains the α/β-hydrolase fold, the Ser–Asp–His catalytic triad, and functional motifs associated with polyester hydrolysis. The ancestral N1 PETase enzyme emerges as a promising candidate for designing optimized biocatalysts. It also provides evidence on the relationship between structural architecture, loop dynamics, and catalytic efficiency, contributing to the advancement of biotechnological solutions for the circular economy. In this context, the present study carried out the structural, functional, and kinetic characterization of the ancestral N1 PETase enzyme, reconstructed through phylogenetic methods, to determine its potential as a biocatalyst for PET depolymerization.
dc.description.sponsorshipEste estudio forma parte del Proyecto de Investigación “Degradación de polímeros orgánicos mediante el uso de enzimas recombinantes” de la convocatoria I+D+i CEDIA 2022, aprobado mediante Resolución Nro. UTA-CONIN-2024-0075-R y reformado mediante la Resolución Nro. UTA-CONIN-2025-0003-R por el Consejo de Investigación de la Universidad Técnica de Ambato
dc.identifier.urihttps://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/46124
dc.language.isoes
dc.publisherUniversidad Técnica de Ambato. Facultad de Ciencia e Ingeniería en Alimentos y Biotecnología. Carrera de Biotecnología
dc.subjectBIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
dc.subjectBIOLOGÍA MOLECULAR
dc.subjectACTIVIDAD ENZIMÁTICA
dc.subjectRESIDUOS PLÁSTICOS
dc.subjectBIODEGRADACIÓN
dc.subjectRECICLAJE BIOTECNOLÓGICO
dc.subjectPOLIETILENO TEREFTALATO (PET)
dc.subjectPETASA
dc.titleCaracterización cinética y estructural de la enzima ancestral N1 PETasa
dc.typebachelorThesis

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