Resumo

La enzima bifenilo dioxigenasa (BphA) cataliza la oxidación del anillo aromático de la molécula de bifenilo, cumpliendo un rol fundamental en el catabolismo bacteriano de bifenilo y policlorobifenilos. La desaromatización de uno de los anillos de bifenilo genera un bifenilo dihidrodiol o bifenilo diendiol, el cual puede ser oxidado por una bifenilo dihidrodiol deshidrogenasa (BphB) para la formación de un catecol y su posterior mineralización. Las enzimas BphA y BphB pueden poseer un amplio rango de sustratos. Estos biocatalizadores son de gran interés biotecnológico porque pueden producir compuestos aromáticos bioactivos. Se estudió la biotransformación de una variedad de compuestos aromáticos por las enzimas BphA y BphB, para la síntesis de moléculas con potencial bioactivo. Se utilizaron cepas recombinantes de Escherichia coli que sobreexpresa una bifenilo dioxigenasa híbrida entre Burkholderia xenovorans LB400 y Pseudomonas sp. B4-Magdeburg y otra cepa que sobre expresa las enzimas BphA y BphB. Las biotransformaciones fueron realizadas con células en reposo con compuestos aromáticos seleccionados incubadas a 30°C. Los productos de biotransformación se analizaron mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), espectrofotometría UV/visible y NMR. Compuestos aromáticos tales como trans-estilbeno, 4-bencil-piperidina, 4-fenil-pirimidina, 4-fenil-piridina, difenilmetano fueron biotransformados. En algunos casos se observó la formación de dos compuestos diferentes provenientes de una misma molécula con rendimientos superiores al 50%. Este estudio demostró la capacidad de la enzima BphA recombinante sobreexpresada en E. coli para dioxigenar eficientemente diversos compuestos aromáticos. Los productos de biotransformación obtenidos poseen estructuras químicas de interés biotecnológico y se proyectan para estudios de bioactividad en células y tejidos celulares. Agradecimientos: becas doctorales Conicyt (VM) y Mecesup FSM0710 (FC), proyectos FONDECYT (1110992, 1070507, 7090079), USM (131109, 130948), CONICYT/BMBF (2009/174, 2011/604) y CN&BS.