Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

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Grupo de investigación “Biotecnología de Productos Naturales. Laboratorio de Genética III. Tesis doctoral Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel Yasmeen Younes Dautor Universidad de Almería Diciembre 2014

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Tesis doctoral

Microalgas modificadas genéticamente

para producir biodiesel

Yasmeen Younes Dautor

Universidad de Almería Diciembre 2014

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Los resultados contenidos en esta tesis corresponden a los trabajos realizados por la doc-

toranda Dª Yasmeen Dautor durante su estancia en nuestro laboratorio. Autorizamos a la

doctoranda a defender la presente tesis:

Director: Diego López Alonso Co-director: Federico García-Maroto

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Índice

Contenido Introducción ........................................................................................................................ 1

Las microalgas ................................................................................................................ 1

Estado de desarrollo actual de la Ingeniería genética de microalgas .............................. 8

Una aplicación concreta: producción de biodiesel ........................................................ 12

Las propuestas: un proyecto de investigación ............................................................... 15

Material y métodos ........................................................................................................... 25

Material biológico ......................................................................................................... 25

Scenedesmus almeriensis .......................................................................................... 25

Agrobacterium tumefaciens ...................................................................................... 26

Medios de cultivo para S. almeriensis .......................................................................... 26

Medio TAP ................................................................................................................ 26

Medio DWNA ........................................................................................................... 27

Condiciones de cultivo .............................................................................................. 28

Cultivo de Agrobacterium tumefaciens ........................................................................ 28

Medidas para controlar el crecimiento .......................................................................... 28

Ensayos de sensibilidad frente a antibióticos ................................................................ 29

Higromicina B ........................................................................................................... 29

Cefotaxima ................................................................................................................ 29

Higromicina más cefotaxima .................................................................................... 30

Zeocina y fleomicina ................................................................................................. 30

Técnicas de biología molecular..................................................................................... 30

Extracción de DNA genómico .................................................................................. 30

Tinción GUS ............................................................................................................. 34

Actividad enzimática GUS........................................................................................ 34

Vectores empleados ...................................................................................................... 36

pCAMBIA 1305.1 ..................................................................................................... 36

pCAMShble .............................................................................................................. 38

Construcciones empleadas ............................................................................................ 39

Construcción del vector con EpDGAT1 ................................................................... 39

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Construcción del vector con CrScDGAT2 ................................................................ 40

Preparación de A. tumefaciens para usarla en transformación...................................... 41

Preparación de células competentes .......................................................................... 42

Transformación de células competentes de A. tumefaciens ...................................... 42

Cultivo de Agrobacterium para transformación de Scenedesmus ............................. 42

Transformación de S. almeriensis mediante A. tumefaciens ........................................ 43

Mantenimiento de clones .............................................................................................. 44

Análisis de lípidos ......................................................................................................... 45

Transmetilación directa ............................................................................................. 45

Extracción de lípidos totales ..................................................................................... 45

Fraccionamiento lipídico ........................................................................................... 46

Separación de clases lipídicas ................................................................................... 46

Cromatografía de gases ............................................................................................. 47

Métodos estadísticos ..................................................................................................... 47

Diseño estadístico de experimentos de transformación ............................................ 47

Cribado ...................................................................................................................... 47

Ensayo comparativo de las cepas genéticamente modificadas .................................. 48

Resultados ......................................................................................................................... 49

Trabajos preparatorios ................................................................................................... 49

Parámetros de control del crecimiento ...................................................................... 49

Ensayos con antibióticos ........................................................................................... 53

Transformación con higromicina como antibiótico de selección .................................. 57

Criterios de transformación ....................................................................................... 57

Cribado de los factores que influyen en la eficiencia de la transformación .............. 59

Transformación con zeocina como antibiótico de selección ......................................... 61

Criterios de transformación ....................................................................................... 63

Estabilidad genética de los clones transformados ..................................................... 66

Transformación con genes DGAT ................................................................................ 66

Evidencias de transformación con EpDGAT1 .......................................................... 67

Evidencias de transformación con CrScDGAT2 ....................................................... 67

Composición en ácidos grasos de los clones transformados con DGAT .................. 68

Discusión ........................................................................................................................... 85

Sensibilidad a los antibióticos de S. almeriensis ........................................................... 85

Desarrollo de un método de transformación genética ................................................... 86

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Problemática del nivel de expresión ......................................................................... 90

Transformación con genes DGAT ................................................................................ 93

Análisis de conglomerados: SD2C7 y SD1E52 diferentes ....................................... 93

Estructura de la variación .......................................................................................... 93

Heterogeneidad entre clones de la misma línea transgénica .................................... 95

Efecto global de los dos transgenes .......................................................................... 95

Comparaciones con la cepa silvestre......................................................................... 96

Efecto sobre el contenido de TFA ............................................................................. 97

Resultados de la transformación con DGAT en plantas ........................................... 98

Transformación con DGAT en microalgas ............................................................... 99

Conclusiones ................................................................................................................... 103

Agradecimientos ............................................................................................................. 105

Referencias ...................................................................................................................... 107

Apéndice ......................................................................................................................... 117

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Parte de los resultados de esta tesis fueron presentados públicamente en:

1st International Symposium about Microalgae Biotechnology, “Devel-

opment of a genetic transformation method for Scenedesmus almeriensis via Ag-

robacterium tumefaciens”, Almería, 12/07/2012. Póster.

20th International Symposium of Plant Lipids, “Genetic engineering of

Scenedesmus almeriensis for biofuel production”, Sevilla, 9-13/07/2012. Póster

EMBS2014 “Genetic engineering of microalgae for biofuel: reality or

myth”. Almería, 19-25/10/2014. Lecture.

También han sido publicados en:

Dautor Y, Chileh T, Úbeda-Mínguez P, Mañas-Fernández A, García-

Maroto F, Alonso DL (2013) Microalgas para biodiesel: desarrollo de un método

de transformación genética para Scenedesmus almeriensis, una especie con poten-

cial industrial. Chronica Naturae. 3:10-7

Dautor Y, Úbeda-Mínguez P, Chileh T, García-Maroto F, Alonso DL

(2014) Development of genetic transformation methodologies for an industrially-

promising microalga: Scenedesmus almeriensis. Biotechnol Lett 1-8, doi:

10.1007/s10529-014-1641-z

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INTRODUCCIÓN

Las microalgas Las microalgas son microorganismos fotosintéticos que reúnen en sí mis-

mas características propias de microorganismos y de plantas. La gran mayoría de

las especies microalgales crecen en autotrofía utilizando la luz del sol, como fuen-

te de energía, y sustancias minerales junto con el dióxido de carbono del aire, para

sintetizar sustancias orgánicas complejas. Algunas especies crecen heterotrófica-

mente, obteniendo tanto la energía como el carbono de fuentes orgánicas, y otras

son capaces de crecer mixotróficamente, utilizando simultáneamente la energía

solar y sustancias orgánicas.

Figura 1-1. Posibles usos de las microalgas. Representación esquemática del funcionamiento de

una microalga: las cosas que consume/utiliza y las cosas que produce/podría producir.

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Desde un punto de vista teórico, las microalgas son capaces de producir un

gran número de sustancias de interés a partir de fuentes de energía y de materiales

muy baratas: luz solar, CO2 del aire, agua y sales minerales (Figura 1-1) de tal

modo que, podrían ser utilizadas para una serie de propósitos prácticos tales co-

mo, biocombustibles, fármacos, proteínas recombinantes, aditivos alimentarios,

aminoácidos esenciales, etc. (Figura 1-1).

Por otra parte, el cultivo de microalgas se supone que reúne una serie de

ventajas:

Medio de cultivo muy barato: agua (marina, en muchos casos), mi-

nerales y CO2. (Escenario ideal. Habitualmente siempre hay que

añadir algunas substancias adicionales aunque siguen siendo me-

dios de cultivo muy baratos.)

Energía la obtienen del sol. (No hay coste energético para la foto-

síntesis pero cualquier reactor de cultivo de microalgas supone un

coste energético que va, desde leve, para reactores a cielo abierto

(“open-ponds”), a costoso, para reactores cerrados (tubulares, de

paneles, etc.). También se consume mucha energía en el proceso de

cosechado de la biomasa.)

Tabla 1-1. Productividad en aceite. Comparación de la productividad en aceite (L/ha·año) de dos

microalgas y dos plantas oleaginosas.

Organismo Productividad (L/ha·año) Fuente

Scenedesmus almeriensisa

20.000 Datos propios

Colza 1.300 Rötting et al. 2010

Palma 5.950 Rötting et al. 2010

Nannochloropsis spb

32.600 Rodolfi et al. 2008 a Contenido en ácidos grasos totales de 7%.

b Contenido en lípidos totales de 30%.

Alta eficiencia-crecimiento rápido-productividad. (Esta ventaja pa-

rece bastante indiscutible y puede ser ilustrada con datos de la pro-

ducción de aceite. La palma aceitera, que es de largo la planta su-

perior más productiva en aceite, alcanza casi 6.000 L/ha. Por su

parte, se estima que algunas microalgas pueden llegar a producir

por encima de 30.000 L/ha y año (Rodolfi et al. 2009), y nuestras

propias estimaciones, muy conservadoras y nada por encima de la

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realidad, nos dicen que S. almeriensis podría producir entre 10.000

y 20.000 L de aceite por hectárea y por año (Tabla 1-1).)

Fácil extracción de productos (por ser unicelulares).

No desvía recursos del circuito alimentario. (Esta afirmación es ri-

gurosamente cierta y, aunque parezca trivial, a nuestro modo de ver

es una de las más importantes como tendremos ocasión de ver más

adelante cuando hablemos del conflicto alimentos frente a combus-

tibles.)

Menor consumo de agua. (También es bastante verosímil porque

no sería técnicamente complicado reciclar el agua resultante del

cosechado de la biomasa.)

Pueden crecer fijando directamente el dióxido de carbono emitido

por una central térmica. (Aunque teóricamente es cierto, dista mu-

cho de ser una situación técnicamente resuelta.)

No compite con la agricultura por el agua y la tierra. También esta

ventaja parece verosímil porque un gran número de microalgas es

capaz de crecer en aguas salobres o salinas y en tierras improducti-

vas.

No requieren herbicidas ni pesticidas. (Esto es cierto, siempre que

sean cultivadas en sistemas cerrados a salvo de depredadores,

competidores, y parásitos.)

No hay riesgo de flujo de genes al ecosistema (para transgénicas).

(En el caso de cultivar microalgas transgénicas, de manera relati-

vamente sencilla, pueden ser cultivadas en régimen de confina-

miento evitando el flujo de genes al ecosistema.)

Junto a estas ventajas potenciales pero verosímiles, frecuentemente, se rea-

lizan unas afirmaciones o se proporcionan unos datos que no resisten el más mí-

nimo análisis. Por ejemplo respecto del uso para producir lípidos, reiteradamente

se afirma que puede incrementarse mediante la deprivación de nutrientes (gene-

ralmente el nitrógeno), ocultando el hecho de que, si bien es verdad que aumenta

el contenido en lípidos (Alonso et al. 2000), se produce al mismo tiempo un des-

plome del crecimiento del cultivo y, como consecuencia, realmente se origina una

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disminución de la productividad, que es el parámetro clave en cualquier proceso

productivo industrial. En este mismo contexto, siendo el objetivo la producción de

ácidos grasos o de glicerolípidos (por ejemplo, para biodiesel), la mayoría propor-

ciona datos sobre el contenido en lípidos totales de las microalgas “olvidando” el

detalle de que, entre los lípidos extraídos de las microalgas con los métodos usua-

les, se incluyen una cantidad significativa (a veces el 50% o más), de “lípidos”

tales como pigmentos, esteroles, etc., completamente inútiles para la producción

de biodiesel. En cualquier caso, en función de lo que hemos comentado, parecería

razonable un “boom” de la producción industrial de microalgas. Repasemos cual

es la situación.

El mercado actual de las microalgas

Los cultivos comerciales a gran escala de Chlorella se iniciaron a princi-

pios de los años 60 seguidos por los de Spirulina (Arthrospira) en los años 70. A

partir de los 80, se establecieron instalaciones de producción de microalgas en

Asia, India, EE.UU., Israel y Australia. Actualmente unas 200 especies de micro-

algas son utilizadas en todo el mundo. Las especies más usadas fototróficamente

son Arthrospira (= Spirulina, una cianobacteria), Chlorella, Dunaliella y Haema-

tococcus para ser utilizadas directamente como alimentos o para extraer de ellas

aditivos alimentarios. Crypthecodinium, Schizochytrium y Ulkenia son cultivadas

heterotróficamente para la producción de ácidos grasos omega-3 de larga cadena.

Como alimentos en acuicultura las microalgas comúnmente usadas son Chlorella,

Isochrysis, Pavlova, Phaeodactylum, Chaetoceros, Nannochloropsis, Skeletone-

ma, Thalassiosira, Haematococcus, y Tetraselmis (Enzing et al. 2014).

Aunque el volumen total de producción y el tamaño del mercado de las

microalgas son, en general, relativamente pequeños, ha habido una alta tasa de

crecimiento desde 1999. En ese año la producción global fue estimada en 1.000

toneladas de peso seco. En cinco años, en 2004, la producción se había incremen-

tado hasta 5.000 toneladas de peso seco con un valor global de un billón de euros.

En el año 2011 el volumen de producción total alcanzó las 9.000 toneladas de

peso seco. El valor global del mercado de biotecnología marina en 2011, con las

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microalgas como su componente principal, fue estimado en 2,4 billones de euros

con una expectativa de crecimiento del 10% anual (Enzing et al. 2014).

Nótese que este volumen es aún muy pequeño comparado con otros más

tradicionales. Por ejemplo, la producción global de trigo en 2011 fue 700 millones

de toneladas: ¡cerca de 80.000 veces más! Estos datos ponen de manifiesto que,

aunque algunas aplicaciones de las microalgas tienen una larga tradición, la pro-

ducción comercial a gran escala de las microalgas puede ser aún considerada co-

mo “an infant industry” (Enzing et al. 2014).

Tabla 1-2. Productos de microalgas comercializados actualmente.

Producto Microalga Precio ($/kg) Compañía

beta-caroteno Dunaliella 300-3.000 Varias

Astaxantina Haematococcus 10.000 Varias

LC-PUFA Crypthecodinium

Schizochytrium

60.000 Varias

Metabolitos marcados con isóto-

pos

¿? 1-20 millones Spectra Stable Isotopes

Ficoeritrina Algas rojas

Cianobacterias

15 millones BlueBiotech Int.

GmbH

Cyanotech

Anticancerígeno ¿? ¿? PharmaMar

Fármacos proteicos Chlamydomonas ¿? Rincon Pharmaceuti-

cals

Biocombustibles Varias ¿? Varias a Rosenberg et al. 2008; Enzing et al. 2014

Los datos que acabamos de describir obviamente se ven reflejados en el

reducido número de productos microalgales que hay en el mercado (Tabla 1-2)

aparte de su uso bien establecido como alimento en acuicultura y como comple-

mentos nutricionales en humanos (Alonso y Garcia-Maroto 2011). Lo que suscita

la pregunta de por qué no se ha desarrollado una potente industria microalgal.

El coste de producir microalgas

La respuesta está en que el coste de producir microalgas es, hoy por hoy,

extraordinariamente elevado. Aunque las diferentes estimaciones varían conside-

rablemente unas de otras, los datos que aparecen en la Tabla 1-3 pueden tomarse

como válidas en su orden de magnitud. El coste de la materia prima, la biomasa

microalgal, y por ende, el aceite de microalgas, es extraordinariamente elevado

(Tabla 1-3). El coste extraordinariamente alto de la producción de biomasa mi-

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croalgal y de su procesamiento son las principales razones que limitan el gran

potencial de las microalgas (Alonso y Garcia-Maroto 2012) y, al mismo tiempo,

justifican el escepticismo manifestado por algunos expertos (Ratledge y Cohen

2008; Ratledge 2011) a despecho de las grandes expectativas manifestadas por

otros (Chisti 2007; Mayfield 2011).

Tabla 1-3. Coste del aceite procedente de distintos orígenes. Comparación de costes entre

microalgas, varias plantas oleaginosas y el crudo de petróleo. a proyección del coste en base a la

mejora del contenido de aceite (30%); bcoste actual

Materia prima Biomasa

(coste $/ton)

Contenido en

aceite (%)

Aceite

(coste $/ton)

Fuente

S. almeriensisa

6.000 30 21.200 Datos propios

S. almeriensisb

6.000 7 91.000 Datos propios

Microalgas 5.000 30 20.000 Benemann 2012

Microalgas 40.000 50 80.000 Ratledge 2011

Petróleo crudo 500 Ratledge 2011

Colza 1.294 USDA 2013

Girasol 1.452 USDA 2013

Soja 1.039 USDA 2013

Palma 500 Wijffels et al. 2010

Por tanto, la clave para el desarrollo de una potente industria microalgal

estriba en reducir el coste de producción de la biomasa microalgal. En este senti-

do, parece haber un consenso general en que sólo mediante un avance sustancial

de la biotecnología de microalgas será posible el desarrollo de una auténtica in-

dustria microalgal. El proceso completo, desde la mejora de las cepas cultivadas

hasta el cosechado, pasando por todas las etapas intermedias del proceso produc-

tivo, tiene que ser significativamente desarrollado con el fin de reducir los altos

costos actuales (Alonso y Garcia-Maroto 2011; Chisti 2013; Enzing et al. 2014).

Aparentemente la distancia es insalvable: bajar el precio de la biomasa se-

ca ¡desde 5.000-6.000 hasta ~150 $/ton!. Pero estamos hablando de microorga-

nismos, y creemos que es aplicable lo que ha sucedido en otros casos. Por ejem-

plo, la productividad de penicilina de las cepas modernas es 5.000 veces superior

a la original, incremento que se consiguió en unos 50 años (Wijffels y Barbosa

2010). ¿Cómo se consiguió ese aparente milagro? Mejorando todo el proceso pro-

ductivo: cepas mejoradas (incluso transgénicas), mejores reactores, procedimien-

tos de extracción optimizados, etc. En suma, desarrollando la biotecnología de los

hongos productores de antibióticos.

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Introducción 7

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Biotecnología de microalgas

Entre las más de 40.000 especies de microalgas hemos visto como sólo

poco más de una decena de especies son explotadas comercialmente. Todas éstas

son utilizadas “tal cual”, es decir, no ha sido objeto de ningún proceso de “domes-

ticación”. Como ha sido sugerido, para convertir el cultivo de microalgas en una

actividad comercial a gran escala será necesario domesticar las microalgas, del

mismo modo que las plantas cultivadas actuales fueron objeto de un proceso de

domesticación, que las transformó ampliamente hasta convertirlas en especies

útiles desde el punto de vista agrícola. Las microalgas deberán ser objeto de un

proceso análogo. En este caso, el proceso de domesticación consiste en gran parte

en el desarrollo de la biotecnología de microalgas.

En nuestra opinión, este proceso debe prestar una atención preferente a las

especies microalgales que muestren gran potencial industrial para ser selecciona-

das y mejoradas genéticamente (Alonso y Garcia-Maroto 2011). Por “potencial

industrial” queremos decir especies que reúnan la mayoría, o todas, de las siguien-

tes características:

Una tasa de crecimiento alta (o, lo que es lo mismo, elevada pro-

ductividad)

Capacidad para crecer en reactores de cultivo en masa durante pro-

longados periodos de tiempo

Suficiente robustez para soportar condiciones ambientales varia-

bles (pH, temperatura, etc.).

En muchos casos, estas y otras mejoras tendrán que conseguirse mediante

la modificación genética de las microalgas, lo que implica que se ha de desarrollar

la ingeniería genética de microalgas, hoy por hoy, todavía muy en sus inicios

(León y Fernández 2007; Rosenberg et al. 2008; Chisti 2008; Wijffels y Barbosa

2010). Como se recoge en un reciente informe (Enzing et al. 2014), “los principa-

les retos biotecnológicos son el desarrollo de sistemas de transformación para

una variedad de microalgas y la mejora de la estabilidad de las cepas.”

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Estado de desarrollo actual de la Ingeniería genética de

microalgas Desde 1990 la ingeniería genética de microalgas está progresando signifi-

cativamente pero aún se encuentra poco desarrollada comparativamente con otros

microorganismos o con las plantas superiores.

El número de genomas de microalgas secuenciados es todavía muy redu-

cido (Tabla 1-4) lo que dificulta el progreso de la ingeniería genética en estos mi-

croorganimos (por ejemplo, a la hora de clonar un gen concreto).

Tabla 1-4. Genomas secuenciados de microalgas.

De las más de 40.000 especies de microalgas, sólo está descrita la trans-

formación genética de algo más de 20 y de éstas, sólo para un par de ellas, C.

reinhardtii y P. tricornutum, se han desarrollado sistemas robustos de transforma-

ción. Esta situación deberá ser completamente invertida: existe un consenso prác-

ticamente unánime que considera el desarrollo de esta tecnología como un ele-

mento clave del desarrollo de la biotecnología de microalgas, sea cual sea la apli-

cación práctica que se persiga con ellas (Chisti 2007; Rosenberg et al. 2008; Hu

et al. 2008; Courchesne et al. 2009; Wijffels y Barbosa 2010; Greenwell et al.

2010; Radakovits et al. 2010; Enzing et al. 2014).

Como hemos dicho, la transformación genética está bien establecida (es

decir, herramientas y métodos fiables están disponibles) para la especie modelo C.

reinhardtii pero a despecho de su reivindicación como microorganismo industrial,

esta especie parece estar bastante lejos de reunir los requisitos antes mencionados.

Por consiguiente, herramientas de ingeniería genética están siendo desarrolladas

Algas rojas:

Cyanidioschyzon merolae (2007).

Diatomeas:

Thalassiosira pseudonana (2004).

Phaeodactylum tricornutum (2008).

Fragilariopsis cylindrus (¿?).

Algas verdes:

Ostreococcus tauri (2006).

Ostreococcus lucimarinus (2007).

Chlamydomonas reinhardtii (2007).

Micromonas pusilla (2009).

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específicamente para especies microalgales (por ejemplo, Chlorella, Nannochlo-

ropsis, etc.) que están más adaptadas a la producción industrial (Jinkerson et al.

2013). En este sentido el objetivo principal de esta tesis, que constituye la primera

parte, ha sido desarrollar las herramientas de transformación genética de S. alme-

riensis, una especie, como veremos, industrialmente prometedora.

Tabla 1-5. Genes marcadores usados en transformación de microalgas. Se muestra el gen

marcador, el carácter que confiere y la especie en que se ha utilizado.

Gen Carácter Especie

hpt Resistencia a higromicina H. pluvialis

UidA (GUS) Color azul H. pluvialis

AphVIII Resistencia a neomicina y otros Chlamydomonas

Shble Resistencia a bleomicina

Resistencia a zeocina

Chlamydomonas

Phaeodactylum

NptII Resistencia a G418 Chlamydomonas

Diatomeas

Dinoflagelados

eGfp Fluorescencia Phaeodactylum

ChGfp Fluorescencia Chlamydomonas

Herramientas de transformación genética

Como cabría esperar, cuando se han llevado a cabo experimentos de trans-

formación genética, los genes marcadores utilizados frecuentemente han sido los

mismos que en plantas superiores: genes de resistencia a antibióticos y genes re-

porteros (Tabla 1-5). Todos estos genes, se han probado fundamentalmente en

Chlamydomonas y Phaeodactylum existiendo un gran desconocimiento en el resto

de las especies.

Con relación a los promotores, la historia es similar (Tabla 1-6): se han

utilizado promotores heterólogos habituales en plantas como por ejemplo, el pro-

motor 35S del CaMV y se ha avanzado en el uso de promotores propios tales co-

mo, el del gen de la subunidad pequeña de la ribulosa bisfosfato carboxilasa

(RbcS2) o el del gen de la proteína de respuesta a choque térmico (Hsp70A), pro-

cedentes ambos de C. reinhardtii, así como, promotores propios de diatomeas

procedentes de Phaeodactylum (Tabla 1-6).

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Tabla 1-6. Promotores usados en transformación de microalgas. Se muestra el promotor, la

especie de procedencia y la especie en que se ha utilizado.

Promotor Origen Receptora

CaMV35S CaMV H. pluvialis

Chlamydomonas

nos Agrobacterium Chlamydomonas

fcp-a o fcp–c P. tricornutum P. tricornutum

RbcS2 Chlamydomonas Chlamydomonas

Nia1 (Nit1) Chlamydomonas Chlamydomonas

Hsp70 Chlamydomonas Chlamydomonas

p1'2' Agrobacterium Dinoficeas

Ubi1 maíz D. salina

En la corta historia de esta tecnología aplicada a las microalgas se han en-

sayado un buen número de procedimientos diferentes para conseguir la transfor-

mación de las células microalgales (Tabla 1-7):

Tabla 1-7. Métodos de transformación usados en microalgas.

Microalga Método de transformación

Clorofitas (algas verdes)

C. reinhardtii Todos

Chorella ellipsoidea Electroporación, bombardeo

Chorella saccharophila Electroporación

Chorella vulgaris Transformación de protoplastos

Chorella sorokiniana Bombardeo

Chorella kessleri Bombardeo

Ulva lactuca* Bombardeo

Dunaliella viridis Bombardeo

D. salina Electroporación, bombardeo

Haematococcus pluvialis Bombardeo, Agrobacterium

Volvox carteri Bombardeo

Bacilariofitas (diatomeas)

Thalassiosira pseudonana Bombardeo

T. weissflogii Bombardeo

P. tricornutum Bombardeo

Navicula saprophila Bombardeo

Cylindrotheca fusiformis Bombardeo

Cyclotella cryptica Bombardeo

Rodofitas (algas rojas)

Cyanidioschyzon merolae Bombardeo

Porphyra yezoensis* Bombardeo, Agrobacterium

Kappaphycus alvarezii* Bombardeo

Gracillaria changii* Bombardeo

Porhyridium sp. Bombardeo

Dinoflagelados

Amphidinium sp. Fibras de carburo de Si

Symbiodinium microadriaticum Fibras de carburo de Si

Feofitas

Laminaria japonica* Bombardeo

Undaria pinnatifada* Bombardeo

Otras

Nannochloropsis sp. Bombardeo, Agrobacterium

Euglena gracilis Bombardeo

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Bombardeo con microproyectiles (o biolística).

Agitación celular con micro- o macro-partículas (por ejemplo, bo-

las de vidrio).

Electroporación de protoplastos o de células intactas.

Transformación de protoplastos mediante polietilenglicol.

Transformación mediante A. tumefaciens.

Todos estos procedimientos han sido ensayados en Chlamydomonas (Ta-

bla 1-7). El resto de las especies microalgales transformadas lo han sido con un

solo procedimiento en general (Tabla 1-7). El procedimiento más utilizado con

mucha diferencia ha sido el bombardeo con microproyectiles (Tabla 1-7), pese a

tratarse de un método bastante ineficiente y que requiere de un dispositivo muy

costoso. Probablemente, el hecho de que el procedimiento es operativo para cual-

quier especie, incluso en especies recalcitrantes a la transformación, motiva que se

recurra a él como un procedimiento con resultados seguros pese a su ineficiencia.

La electroporación se está utilizando con éxito en algunas especies y tiene la ven-

taja de ser sencillo, repetible, y barato (el aparato de electroporación). La trans-

formación mediante Agrobacterium, que es el procedimiento preferido y más uti-

lizado en plantas superiores, curiosamente ha sido poco empleado en microalgas,

pese a ofrecer indudables ventajas (Úbeda-Mínguez et al. 2014).

Aplicaciones

Respecto de las aplicaciones buscadas mediante la transformación, más

allá del desarrollo de la propia técnica, se pueden reconocer tres tipos de objeti-

vos:

Mejora de la eficiencia fotosintética.

Mejora de la productividad de los productos seleccionados.

Nuevos productos desarrollados mediante ingeniería genética.

Un campo emergente en la biotecnología microalgal es la introducción de

genes o de rutas metabólicas con el fin de producir componentes de alto valor

económico, especialmente proteínas recombinantes. Las microalgas reúnen las

ventajas de los microbios (rapidez de crecimiento y sencillez de cultivo) con las

de las plantas superiores (ser capaces de llevar a cabo modificaciones post-

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traduccionales). Sin embargo, varios obstáculos entorpecen el desarrollo de siste-

mas de expresión microalgales económicamente viables (Enzing et al. 2014):

Carencia de métodos de transformación efectivos y consistentes

para una variedad de especies.

Productividad de proteínas recombinantes baja o inconsistente.

Carencia de sistemas de producción optimizados para cultivo y co-

sechado a gran escala bajo condiciones fotoautotróficas.

Carencia de conocimiento del metabolismo microalgal y su regula-

ción.

Todo ello lleva a que en este informe se concluya, pese a la extraordinaria

ilusión generada:

“The technology for genetic modification of algae is still rather immature, and a lot

needs to be done before commercial production of products from GM algae will take

place.”

Una aplicación concreta: producción de biodiesel Tratando de ir un paso más allá del desarrollo del método de transforma-

ción, en esta tesis nos planteamos aplicar el proceso de transformación desarrolla-

do a la producción de biodiesel a partir de microalgas.

El problema: agotamiento de los combustibles fósiles

El funcionamiento de las sociedades modernas descansa sobre el consumo

de energía. En especial, es crítica la energía destinada al funcionamiento industrial

y el transporte que, en su gran mayoría, proviene del consumo de combustibles

fósiles tales como el petróleo, el carbón, el gas natural, etc. Aunque las estimacio-

nes sobre la duración de las reservas de combustibles fósiles varían grandemente,

es obvio que en algún momento se producirá su agotamiento puesto que son fini-

tas y no renovables. Por consiguiente, hay una necesidad de buscar fuentes alter-

nativas de combustibles renovables y, a ser posible, poco o nada contaminantes.

Estamos refiriéndonos específicamente a los combustibles (gasolina, diesel, kero-

seno, etc.) que hacen funcionar muchos tipos de motores.

Los biocombustibles, son combustibles producidos a partir de los seres vi-

vos y, por tanto, son una fuente ilimitada y renovable, asumiendo que somos ca-

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paces de criar o cultivar tanta biomasa como sea necesaria. Los biocombustibles

actualmente producidos son el bioetanol y el biodiesel, que se distribuyen a través

de los circuitos comerciales. El biohidrógeno también es objeto de investigación

sin que haya llegado a la fase de explotación comercial.

El biodiesel, procedente de plantas oleaginosas (palma aceitera, soja, col-

za, etc.), y el bioetanol, de la caña de azúcar, están siendo producidos en cantida-

des crecientes como biocombustibles renovables (Chisti 2007). En algunas de

nuestras gasolineras ya podemos encontrar biodiesel y, por otro lado, el bioetanol

es el biocombustible de transporte más ampliamente utilizado en Brasil. Sin em-

bargo, debe notarse que estos biocombustibles, como otras muchas energías reno-

vables, sólo son producidos comercialmente porque están subvencionados por los

gobiernos, pero su coste real es bastante superior al de los combustibles conven-

cionales procedentes de la industria petroquímica que explota la reservas fósiles.

Figura 1-2. Evolución del precio de los aceites vegetales. Se presenta el cambio anual en el

precio de mercado (en $/ton) de las principales plantas oleaginosas en los EE.UU en los diez últi-

mos años.

La creciente demanda de productos agrícolas para ser destinados a la pro-

ducción de biocombustibles ha generado un incremento de precios de las materias

primas (cereales, colza, caña de azúcar, etc.) y ha reducido la disponibilidad para

0

500

1000

1500

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Pre

cio

en

$/t

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la ganadería y el consumo humano de muchos de estos productos. A este respecto,

es ilustrativo observar cómo han evolucionado los precios en dólares americanos

por tonelada, de algunos aceites vegetales en los mercados internacionales durante

la última década (Figura 1-2). Se puede ver que en todos los casos se ha producido

un incremento (50-100%) de los precios de los distintos aceites en los diez años

(Figura 1-2). Situaciones similares se han producido con los cereales, en este caso

demandados para la producción de bioetanol. Esta situación ha provocado un serio

conflicto en los Estados Unidos de América conocido como “foods vs. fuels”

(alimentos frente a combustibles) (Stephens et al. 2010).

Paralelamente, cálculos aritméticos elementales permiten demostrar cómo,

el abastecimiento de la demanda de biocombustibles, conduciría a un incremento

disparatado e imposible de la superficie cultivada, acompañado de un aumento en

el consumo de agua de riego, que es un bien absolutamente escaso en todo el pla-

neta. Es fácil prever lo que supondría en cuanto al encarecimiento del suelo y del

agua de uso agrícola, además de una clarísima amenaza ambiental en forma de

roturación de bosques, para satisfacer la demanda de superficie de cultivo, y la

sobreexplotación de los ya sobreexplotados acuíferos. Por lo tanto, se llega a la

conclusión de que es absolutamente imposible suplir la demanda de biocombusti-

bles partiendo únicamente de las plantas cultivadas.

El reto es extraordinario. Expresado en palabras del profesor Ratledge

(Ratledge 2011), uno de los críticos más escépticos: “desafortunadamente, por

muy excitante que pueda parecer la perspectiva de conseguir aceites baratos para

biodiesel utilizando algas, hay graves problemas que, todavía, parecen insupera-

bles.” No obstante, la propia conclusión de Ratledge deja una puerta abierta:

“[...]sin un gran rediseño genético de los procesos metabólicos de las algas, es

mi opinión que las perspectivas de producir biodiesel de este modo no serán fac-

tibles dentro de un futuro cercano”… O sea, se necesita hacer ingeniería metabó-

lica con las microalgas y se requiere tiempo para desarrollarla.

La solución: modificación genética de microalgas

En la línea de lo que venimos hablando, nos planteamos la segunda parte

del trabajo que constituye esta tesis doctoral. Se trata de probar la aplicación de

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las herramientas genéticas moleculares, desarrolladas en la primera parte de la

tesis, a la producción de biodiesel, (aunque, como hemos comentado anteriormen-

te, esta tecnología una vez desarrollada puede ser de aplicación universal).

En el momento en que se plantea un proyecto de ingeniería genética espe-

cíficamente para biodiesel los siguientes aspectos son críticos para el desarrollo de

la producción de biodiesel a partir de microalgas:

Una especie adecuada, entendiendo la “adecuación” como el cum-

plimiento de los siguientes requisitos:

capacidad contrastada para ser cultivada a escala masiva

(“adecuación industrial”); y,

susceptible de ser modificada genéticamente (“adecuación

genética”).

Un método eficiente de transformación genética estable.

Genes y secuencias reguladoras apropiadas, en el sentido de ser úti-

les desde el punto de vista de su aplicación concreta a la produc-

ción de biodiesel.

Todos estos aspectos, han sido cuidadosamente tenidos en cuenta en el

presente trabajo desde el momento de su inicio, como vamos a ver.

Las propuestas: un proyecto de investigación Las propuestas de investigación para transformar genéticamente una espe-

cie microalgal industrialmente prometedora con vistas a producir biodiesel consti-

tuyeron un proyecto de investigación —y un proyecto de tesis— planteado en los

siguientes términos.

S. almeriensis: una especie con potencial industrial

Varias especies del género Scenedesmus están siendo investigadas con

propósitos industriales (por ejemplo, para la producción de biodiesel) debido a las

altas tasas de crecimiento, a la capacidad para crecer bajo amplias condiciones de

cultivo, etc. (Choi et al. 1987; Chen y Smith 2012; Damiani et al. 2014). Una

nueva especie local, S. almeriensis, fue descubierta hace unos pocos años (Sán-

chez et al 2008). Esta especie parece estar particularmente adaptada a condiciones

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estresantes dado que su pH óptimo es 8 pero es capaz de crecer dentro del interva-

lo de pH 7-10; su temperatura óptima de crecimiento es 35°C pero crece razona-

blemente bien entre 26 y 40 °C, sobreviviendo incluso a 48 °C durante cortos pe-

riodos; asimismo, pese a tratarse de una especie de agua dulce crece en concentra-

ciones salinas de hasta 5 g/L y no muestra signos de fotoinhibición frente a altas

intensidades lumínicas (Sánchez et al. 2008a; Sánchez et al. 2008b). Más aún, esta

especie ha sido cultivada en un fotobioreactor tubular de 4.000 L durante meses,

libre de contaminación, alcanzando productividades de biomasa de 1,2 g/L·d

(Sánchez et al. 2008a; Sánchez et al. 2008b). Globalmente, S. almeriensis se com-

para ventajosamente con la mayoría de otras especies microalgales. Por ejemplo,

pese a tener solamente un 12% de lípidos totales (un valor verdaderamente bajo

dentro de las microalgas), muestran una productividad lipídica de 144 mg/L·d,

que es la mayor de todas las cepas investigadas hasta donde nosotros sabemos

(Liu et al. 2012; Dautor et al. 2013). Por consiguiente, S. almeriensis reúne la ma-

yoría de los prerrequisitos que la convierten en una especie industrialmente pro-

metedora, justificando los esfuerzos realizados para desarrollar herramientas de

ingeniería genética para esta especie.

Además de estas cualidades “industriales” tiene otras muy apropiadas para

trabajar con ella en laboratorio:

Crece rápido.

Crece en diferentes medios, tanto inorgánicos (en autotrofía) como

orgánicos (en mixotrofía).

Crece bien en medio solidificado con agar.

Por otra parte, acerca de la susceptibilidad de ser genéticamente transfor-

mable, hasta donde sabíamos, había publicado un único trabajo de transformación

genética de una especie (S. obliquus) del género Scenedesmus (Guo et al. 2013).

No obstante, eran relativamente numerosos los trabajos que presentaban datos

sobre la transformación genética de otras especies de algas verdes. Por ejemplo,

C. reinhardtii, varias especies de Chlorella, Dunaliella salina, etc. (Hall et al.

1993; Tang et al. 1995; Dawson et al. 1997; El-Sheekh 1999; Chen et al. 2001;

Sizova et al. 2001; Kim et al. 2002; Geng et al. 2003; Kumar et al. 2004). Por lo

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tanto, parecía verosímil que fuésemos capaces de transformar genéticamente otra

especie de alga verde como es S. almeriensis. Más aún, el método de transforma-

ción mediante microbombardeo parece ser universalmente efectivo (Apt et al.

1996; Dawson et al. 1997; El-Sheekh 1999; Falciatore et al. 1999; Zaslavskaia et

al. 2000; León-Bañares et al. 2004), de modo que lo contemplamos desde el pri-

mer momento como una posible alternativa.

Método de transformación

Con respecto a la transformación genética, se han desarrollado métodos

para algunas especies de microalgas, mayoritariamente con interés de laboratorio,

siendo el reto extender la aplicabilidad del proceso a microalgas específicas con

interés comercial (León-Bañares et al. 2004; Courchesne et al. 2009; Enzing et al.

2014). El presente trabajo de tesis afrontó el reto de desarrollar un método de

transformación genética para S. almeriensis.

Como hemos comentado anteriormente, el bombardeo con microproyecti-

les es el método más frecuentemente usado con microalgas (Coll 2006). Este tie-

ne la ventaja de que, como ya se ha dicho, es virtualmente aplicable a cualquier

especie (Apt et al. 1996; Dawson et al. 1997; El-Sheekh 1999; Falciatore et al.

1999; Zaslavskaia et al. 2000; León-Bañares et al. 2004; Coll 2006). De hecho, la

biobalística es el método de elección para algas verdes y diatomeas (Apt et al.

1996; Dawson et al. 1997; El-Sheekh 1999; Falciatore et al. 1999; Zaslavskaia et

al. 2000; León-Bañares et al. 2004) y, por tanto, fue una opción alternativa para la

transformación de Scenedesmus.

Conocíamos varios trabajos sobre la transformación de especies de algas

verdes mediante A. tumefaciens, concretamente C. reinhardtii (Kumar et al.

2004), Haematococcus pluvialis (Kathiresan et al. 2009), Dunaliella salina

(Anila et al. 2011) y Chlorella vulgaris (Cha et al. 2012) lo cual sugería que el

método podría ser aplicable a S. almeriensis, que es también una Clorofícea. La

transformación vía A. tumefaciens ofrece una serie de ventajas (Úbeda-Mínguez

et al. 2014): sencillez tecnológica (no requiere de dispositivos tales como la pisto-

la de partículas), especificidad del segmento de DNA transferido y, por los datos

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proporcionados (Kumar et al. 2004; Kathiresan et al. 2009), alta eficiencia de

transformación.

Genes

Los genes que se pretenda sobre-expresar tienen que estar directamente re-

lacionados con el objetivo biotecnológico (la producción de biodiesel en este ca-

so). Al mismo tiempo, debe prestarse una atención especial al sesgo en el uso de

codones por parte de la microalga receptora de los genes (León-Bañares et al.

2004).

El diesel es un producto formado por ésteres de los ácidos grasos. El bio-

diesel se produce, básicamente, mediante la esterificación del aceite obtenido de

una biomasa. Y el aceite, a su vez, consiste mayoritariamente en triacilgliceroles

(TAG). Por consiguiente, si se quiere producir una biomasa para obtener de ella

biodiesel, el aspecto crítico es que ésta sea lo más rica posible en TAG (y, en ge-

neral, en acil-lípidos).

Algunas especies de microalgas han sido manipuladas genéticamente con

el propósito de incrementar el contenido en lípidos sin haber conseguido el objeti-

vo. Por ejemplo, se ha sobre-expresado el gen de la acetil-CoA carboxilasa, que

sintetiza el malonil-CoA, que es el precursor de la síntesis de los ácidos grasos

sin éxito (revisado en Courchesne et al. 2009). Desde los conocimientos actuales

sobre la biosíntesis de TAG (resumidos en la Figura 1-3), dichos fracasos se ex-

plican por una mala elección de la actividad enzimática a incrementar.

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Figura 1-3. Biosíntesis de lípidos en microalgas. Los principales procesos metabólicos relacio-

nados con la síntesis de lípidos aparecen representados. El trabajo de la tesis se centra en la etapa

final (DAGAT=DGAT) que culmina la ruta de Kennedy produciendo triacilglicerol (TAG).

En este sentido, está bien establecido que la actividad enzimática crítica

para incrementar los TAG, tanto en animales como en plantas, es la diacilglicerol

aciltransferasa (DGAT) (Lung y Weselake 2006; Courchesne et al. 2009), que

cataliza directamente la síntesis de TAG a partir de diacilglicerol y acil-CoA. Se

conocen los genes que codifican dicha actividad por lo que está abierta la posibili-

dad de utilizarlos para incrementar el contenido en TAG en las microalgas, sin

embargo, hay algunos trabajos con microalgas en este sentido. El presente trabajo

de tesis se planteó específicamente conseguir un incremento superior al 30% en

TAG en la microalga a través de la sobre-expresión de genes DGAT.

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Se sabe que existen dos familias génicas para DGAT, designadas DGAT1 y

DGAT2. Hasta el momento no está claro cuál de las dos DGAT tiene el peso fun-

damental en la biosíntesis de TAG. La DGAT1 juega un papel principal en la

acumulación de TAG en Arabidopsis thaliana (Katavic et al. 1995; Jako et al.

2001; Lu et al. 2003; Mhaske et al. 2005) así como en maíz (Zheng et al. 2008) y

en Tropaelum majus (Xu et al. 2008), por ejemplo. En cambio, la DGAT2 parece

ser la actividad principal en otras especies vegetales (Kroon et al. 2006; Shockey

et al. 2006). Por consiguiente, y así se planteó en el presente trabajo de tesis, pa-

recía lógico ensayar ambos genes en microalgas y determinar cuál de las dos ac-

tividades DGAT tiene un mayor impacto en cuanto al objetivo de incrementar los

TAG.

Como se ha dicho, la sobre-expresión de los genes DGAT determina un in-

cremento significativo de los TAG en plantas superiores. Como es obvio, a la hora

de sobre-expresar un gen en un organismo determinado (en nuestro caso S. alme-

riensis, una Clorofícea), es mejor que la “fuente” del gen (el organismo del cual se

clona el gen) sea, evolutivamente, la más próxima posible al organismo receptor.

Por tanto, nuestra primera opción fue buscar un gen ortólogo a DGAT1 dentro de

las Clorofíceas. Con ese propósito, realizamos búsquedas restringidas a “green

algae” (todas las algas verdes), “C. reinhardtii” (un alga verde cuya secuencia-

ción genómica estaba muy avanzada) y “Ostreococcus tauri” (cuyo genoma esta-

ba completamente secuenciado). Condujimos las búsquedas mediante BLASTp

en GenBank sin obtener ninguna proteína con un nivel de similitud secuencial

significativo con respecto a una DGAT1 de una planta superior (Vernicia fordii)

utilizada como “sonda” de búsqueda. De manera que, sorprendentemente nos

encontramos con que, al parecer, entre las Clorofitas no existe una proteína ortó-

loga a DGAT1. (Posteriormente, puestos ya en marcha los trabajos de esta tesis,

supimos que se había identificado el gen DGAT1 de C. reinhardtii pero que había

sido imposible clonarlo y determinar completamente su secuencia (RW.ERROR -

Unable to find reference:2230) de manera que no era factible su uso.) Puesto que

las Clorofitas son las algas más cercanas a las plantas terrestres, pensamos utilizar

el gen DGAT1 de Echium pitardii (Boraginaceae) cuya funcionalidad no ofrecía

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dudas ya que la habíamos comprobado mediante sobre-expresión en la levadura

Saccharomyces cerevisiae (Mañas-Fernández et al. 2009).

Elementos reguladores

Un aspecto clave para la expresión correcta de un transgén son los elemen-

tos reguladores que la controlan: promotor y terminador. Está bastante comproba-

do que el terminador no es una secuencia crítica en este sentido. Se han utilizado

una gran variedad de terminadores de muy diversa procedencia (bacterias, plantas,

virus, etc.) sin mayores problemas. Por el contrario, la elección del promotor se

convierte en una cuestión crítica. En algunos casos, como en la mayoría de las

diatomeas investigadas, el uso de promotores heterólogos se ha demostrado com-

pletamente ineficaz hasta el punto de no producirse una adecuada expresión del

gen. En este caso, hubo que recurrir al uso de promotores homólogos procedentes

de la propia especie de diatomea transformada (Apt et al. 1996; Falciatore et al.

1999; Siaut et al. 2007; De Riso et al. 2009).

En otros casos, algunos promotores parecen ser especialmente proclives a

ser silenciados por la microalga hospedadora (Úbeda-Mínguez et al. 2014). En los

casos más leves, lo que se observa simplemente es una baja tasa de transcripción

del gen.

Las algas verdes no parecen ser especialmente problemáticas en este senti-

do. En general las algas verdes que han sido transformadas genéticamente han

funcionado con un gran número y diversidad de promotores. No obstante, es ob-

vio que no todos los promotores son igualmente eficientes. Un estudio exhaustivo

llevado a cabo con C. reinhardtii ensayando diversos promotores naturales y de

fusión puso de manifiesto que el promotor de la ribulosa bifosfato carboxilasa

(RbcS2) unido al primer intrón de dicho gen y antecedido por el promotor de la

proteína de respuesta a choque térmico (Hsp70A) era el promotor más potente

(Schroda et al. 2000). Este promotor de fusión fue el elegido para llevar a cabo

este trabajo. En cuanto al terminador se eligió la secuencia 3’ no-traducida (3’-

UTR) del gen RbcS2. Todas estas secuencias reguladoras procedentes de C. rein-

hardtii.

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Vectores de transformación y expresión

Los vectores de transformación y expresión utilizados en transformación

de microalgas son idénticos o derivados de los usados con plantas superiores

(Hall et al. 1993; Tang et al. 1995; Apt et al. 1996; Dawson et al. 1997; El-Sheekh

1999; Falciatore et al. 1999; Zaslavskaia et al. 2000; Chen et al. 2001; Sizova et

al. 2001; Kim et al. 2002; Geng et al. 2003; Kumar et al. 2004; León-Bañares et

al. 2004; Coll 2006). Muchos de los utilizados en trasformación vía A. tumefa-

ciens pertenecen a una familia de plásmidos desarrollados específicamente para

trabajar con plantas, denominados pCAMBIA (Kumar et al. 2004; Kathiresan et

al. 2009; Anila et al. 2011; Cha et al. 2012). En nuestro laboratorio disponíamos

de bastantes miembros de esta colección de vectores y también habíamos utilizado

con buenos resultados algunos de ellos en transformación de plantas (Esteban-

Garcia et al. 2010; Chileh et al. 2010; Mañas-Fernández et al. 2013; Arroyo-Caro

et al. 2013). De modo que, por todas estas razones decidimos usar este tipo de

vectores.

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Objetivos

Los objetivos de este trabajo han sido:

El desarrollo de un método eficiente de transformación estable para

S. almeriensis, de manera que se abran todas las posibilidades de

producción de diversas substancias (proteínas recombinantes, fár-

macos, biocombustibles, etc.) en una microalga industrialmente

prometedora.

Realizar una “prueba de concepto” de la tecnología genética desa-

rrollada aplicándola en S. almeriensis para la producción de biodie-

sel.

Comprobar el impacto de la sobreexpresión de genes DGAT sobre

la síntesis de TAG en microalgas.

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MATERIAL Y MÉTODOS

Material biológico Las especies con las que se ha trabajado son: la microalga S. almeriensis

(Figura 2-1), como organismo para ser genéticamente transformado, y la bacteria

A. tumefaciens como instrumento de transformación.

A B

Figura 2-1. Fotografía de células de S. almeriensis. A) Vistas con un microscopio electrónico

de barrido; B) vistas con un microscopio óptico. (Cortesía del Dept. de Ingeniería Química.)

Scenedesmus almeriensis

La especie con la que se ha trabajado ha sido S. almeriensis CCAP

276/24, perteneciente a la Clase Chlorophyceae (vulgarmente denominada algas

verdes), Orden Sphaeropleales, y Familia Scenedesmaceae. Esta especie de agua

dulce fue aislada por miembros del grupo de investigación “Biotecnología de Mi-

croalgas Marinas” del Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de

Almería. Fue identificada, descrita y caracterizada como una especie nueva y pa-

tentada para diversos usos (patente WO/20067087405, Fernández Sevilla et al.

2006). La muestra de partida, en condiciones axénicas, fue generosamente propor-

cionada por la Dra. Maike Lorenz en nombre del Prof. Thomas Friedl (Universi-

dad de Gottingen, Alemania). Su uso para los propósitos de esta investigación fue

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autorizado por el Dr. José Mª Fernández Sevilla como primer inventor de la paten-

te antes mencionada.

Agrobacterium tumefaciens

En este trabajo hemos utilizado la cepa LBA4404 (Hoekema et al. 1983)

de A. tumefaciens ampliamente usada en transformación genética de plantas en

general, en la que nuestro laboratorio tiene una amplia y acreditada experiencia.

Medios de cultivo para S. almeriensis Por razones de conveniencia de investigación hemos utilizado diversos

medios de cultivo para la microalga S. almeriensis.

Medio TAP

TAP son las siglas de Tris-Acetato-Fosfato que hace referencia a los com-

ponentes fundamentales de este medio parcialmente orgánico por la presencia de

acetato. TAP es el medio corrientemente utilizado para cultivar C. reinhardtii, que

es una especie de alga verde relativamente cercana a S. almeriensis. El medio se

prepara del modo descrito a continuación.

Para un volumen final de medio de cultivo de 1000 mL se añaden las can-

tidades siguientes (en volumen) de las correspondientes soluciones concentradas:

25 mL de sales TAP (NH4Cl 15,0 g/L, MgSO4·7H2O 4,0 g/L, CaCl2·2H2O 2,0

g/L), 1 mL de solución fosfato (en 100 mL K2HPO4 28,8 g, KH2PO4 14,4 g) y 1

mL de solución de elementos traza (en 100 mL, Na2EDTA·2H2O 5,0 g,

ZnSO4·7H2O 2,2 g, H3BO3 1,14 g, MnCl2·4H2O 0,5 g, FeSO4·7H2O 0,5 g,

CoCl2·6H2O 0,16 g, CuSO4·5H2O 0,16 g, (NH4)6 MoO3 0,11 g).

Se cogen 850 mL de H2O doble destilada y se le van añadiendo un com-

ponente después del otro después de que cada uno se haya mezclado totalmente.

Se añade Tris(hidroximetil)-aminometano, H2NC(CH2OH)3 2,42 g y 1 mL de áci-

do acético concentrado (CH3COOH). Finalmente, se completa con agua doble

destilada hasta 1000 mL. Se ajusta el medio al pH final de 6,0, o al deseado, con

ácido acético y se autoclava a 121 oC durante 20 min.

La solución de elementos traza debe de prepararse de la siguiente manera.

Primero se disuelve el Na2EDTA·2H2O en 100 mL de H2O doble destilada calen-

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tando a 60-80 ºC, después se ajusta el pH a 5 con KOH. Se añaden todos los

elementos traza por separado y se comprueba el valor de pH constantemente. El

valor de pH no debe superar 6,8 pues

el ZnSO4 puede precipitar. Se deja la

solución guardada a 4 ºC; cuando el

color cambia de naranja a rojo, des-

pués de 2 semanas aproximadamente,

se filtra y se almacena en teflón o en

un envase de policarbonato a -20 oC

(no se deben usar contenedores de cris-

tal para los elementos traza porque

éstos tienden a adsorberse en la super-

ficie de cristal). Después de la adición

del ácido acético el pH debe ser apro-

ximadamente 7.

Medio DWNA

DWNA son las siglas de “distilled-water nutrient agar”. Es un medio sóli-

do que se prepara con un agar nutritivo comercial (por ej. Oxoid CM3) y agua

destilada. Nosotros hemos utilizado el

agar nutritivo de CULTIMED PAN-

REAC, que es un medio deshidratado

con la siguiente composición (en g/L): 5

g de sales biliares nº 3, 1 g de extracto de

carne, 2 g de extracto de levadura, 5 g de

NaCl, 15 g de agar. Se prepara con 28 g

de agar nutritivo para 1 L de agua desti-

lada.

El medio DWNA a pH 8 ha sido

el medio sólido estándar usado para cultivos de S. almeriensis en placa petri.

Figura 2-2. Cultivos de S. almeriensis en medio

liquido. El medio utilizado es TAP a pH 8. A la

izquierda está el de la cepa silvestre ("wild type",

WT) y a la derecha el de un clon transgénico.

Figura 2-3. Aspecto típico de las colonias de S.

almeriensis crecidas en medio DWNA (sólido)

pH 8.

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Condiciones de cultivo

Todos los cultivos de microalgas en placa (medio sólido) se han llevado a

cabo en una cabina climática MEMMERT HPP 108L con iluminación continua

(10.000 lux), a 26 ºC y 85% de humedad relativa.

Los cultivos líquidos se han llevado a cabo en un agitador órbital ilumina-

do Infors MULTITRON II a 26 oC, 150 rpm, con ciclos luz-oscuridad 18 h/6 h,

sin control de humedad.

Cultivo de Agrobacterium tumefaciens El cultivo de A. tumefaciens para utilizarlo en la transformación genética

de S. almeriensis se ha llevado a cabo en medio YEB (Yeast Extract Beef) prepa-

rado del modo siguiente. Por cada litro de medio se ponen: 5 g de extracto de buey

no cristalizado, 5 g de sacarosa, 1 g de extracto de levadura, 5 g de triptona, 2 mL

de MgSO4 1 M, y agua doblemente destilada hasta 1 L. Se ajusta a pH 7 y se

autoclava.

Medidas para controlar el crecimiento El crecimiento de las microalgas en medio líquido se ha monitorizado,

cuando ha sido necesario, por alguno de los procedimientos siguientes:

Determinando el número de unidades formadoras de colonias

(UFC).

Por recuento de células en un hemocitómetro.

Por medida de la turbidez a 600 nm (DO600).

Para determinar las UFC se cogía un volumen conocido (100-200 µL) y

se sembraba en placa con medio sólido. Las placas sembradas se incubaban en las

condiciones adecuadas hasta que aparecían de modo patente las colonias de mi-

croalgas (10-15 d). Se contaban las colonias de cuatro placas para estimar la me-

dia de UFC.

Para determinar la densidad óptica a 600 nm se cogía una pequeña muestra

del cultivo líquido, se ponía en una cubeta desechable de espectrofotometría y se

medía la absorbancia a 600 nm en un espectrofotómetro Thermo Spectronic mo-

delo HeλIOS ε. Si la absorbancia era muy superior a 1,0 se diluía apropiadamente

para realizar la medida dentro del rango adecuado de valores (<1,0).

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El número de células se estimó a partir de un recuento llevado a cabo me-

diante una cámara Neubauer mejorada de alto contraste. Para este fin, se cogía

un poco de cultivo líquido y se ponía una gota en la zona de recuento y se cubría

con el cubreobjetos. Se recontaban aleatoriamente 8 cuadrículas (4 en cada cua-

drante elegido) y se calculaba el número de células por µL mediante la siguiente

fórmula:

( ) ( )

Donde c es el número de células contadas, s es la superficie contada (ex-

presada en mm2), p es la profundidad de la cámara de recuento (0,1 mm) y d la

dilución empleada.

Ensayos de sensibilidad frente a antibióticos Con carácter previo a los experimentos de transformación, dado que pre-

tendíamos utilizar un gen de resistencia a antibiótico como marcador de selección,

necesitábamos establecer la dosis adecuada de cada antibiótico. Esto se hizo del

modo siguiente en cada caso.

Higromicina B

Inicialmente trabajamos con el antibiótico higromicina B (Hyg) que es

usado universalmente para la selección, tanto de células eucariotas como de pro-

cariotas, transformadas con el gen higromicina fosfotransferasa II (hptII) que con-

fiere resistencia frente a la Hyg (HygR). Para determinar la resistencia/sensibilidad

de S. almeriensis a la higromicina, sembramos en placas con medio TAP sólido

con cantidades crecientes del antibiótico: 0, 2, 5, 10, 25, 50, y 100 mg/L. Para

cada concentración del antibiótico sembramos 4 placas y dejamos crecer las mi-

croalgas hasta que aparecieron colonias bien visibles.

Cefotaxima

La cefotaxima se utiliza en transformación genética mediada por A. tu-

mefaciens rutinariamente en los medios selectivos después del co-cultivo para

eliminar las bacterias (A. tumefaciens) cuando ya no son necesarias ni convenien-

tes. Por consiguiente, también tuvimos que determinar la sensibilidad de la micro-

alga frente a la cefotaxima.

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Para determinar la resistencia/sensibilidad de S. almeriensis a la cefotaxi-

ma sembramos en placas con medio TAP sólido con cantidades crecientes del

antibiótico: 0, 50, 100, 250, 500, 1000, y 2000 mg/L. Para cada concentración del

antibiótico sembramos 4 placas. Dejamos crecer las microalgas hasta que apare-

cieron colonias bien visibles.

Higromicina más cefotaxima

Puesto que se había de trabajar con presencia de ambos antibióticos simul-

táneamente en algunas fases del proceso de transformación, abordamos también la

determinación de la sensibilidad de S. almeriensis frente a diferentes combinacio-

nes de ambos antibióticos simultáneamente por si hubiese alguna interacción entre

ambos (sinergia o antagonismo). Esto se llevó a cabo mediante un experimento

factorial 4 x 4 con las siguientes concentraciones de Hyg: 0, 10, 20, y 30 mg/L y

de Cef: 0, 250, 500, y 750 mg/L, en placas con medio DWNA.

Zeocina y fleomicina

Como se discutirá en el momento apropiado, tuvimos que cambiar de mar-

cador de selección, del gen hptII, que confiere resistencia a higromicina (HygR) al

gen Shble, que confiere resistencia a zeocina (ZeoR) y a fleomicina (Phl

R). De

modo que llevamos a cabo también experimentos de sensibilidad de S. almeriensis

frente a estos dos antibióticos del modo siguiente.

Se prepararon placas con medio DWNA pH 8,0 con un contenido fijo de

250 mg/L de cefotaxima (Cef) previamente determinado en anteriores experimen-

tos, y con concentraciones diferentes de Zeo (0, 2, 5, 8, 10 y 20 mg/L). En otras

placas se pusieron diferentes concentraciones de Phl (0, 3, 5, 7 y 10 mg/L). Se

sembraron con microalgas y se cultivaron en las condiciones habituales hasta ob-

servar crecimiento (donde lo había).

Técnicas de biología molecular

Extracción de DNA genómico

Hemos extraído el DNA genómico de tres maneras diferentes:

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Método de Newman modificado

Preparamos DNA genómico mediante el método de Scott Newman

(Newman et al. 1990). Las células pueden proceder de cultivos en cesped o líqui-

dos. Se raspan las células de una placa (o se coge un cultivo líquido de 3-5 mL

de aprox. 5 días) y se ponen en un tubo eppendorf de 1,5 mL conteniendo 0,5 mL

de tampón TEN. Se resuspenden las células mediante una agitación vigorosa

(“vórtex”), se centrifugan 10 s a 10.000 rpm y se aspira el sobrenadante. Se re-

suspenden las células en 150 µL de H2O previamente enfriada en hielo y se man-

tienen los tubos en el hielo. Se añaden 300 µL de tampón SDS-EB manteniendo

los tubos en hielo. Vórtex vigoroso (aprox. 1 min) para mezclar y se dejan los

tubos a temperatura ambiente. Se hace una extracción con 350 µL de fe-

nol/cloroformo isoamílico (CIA) (1:1; v/v) durante unos pocos minutos mediante

vórtex. Se separan bien las fases centrifugando 5 min a 13.000 rpm Se transfiere

la fase acuosa teniendo mucho cuidado de no arrastrar de la fase fenólica (aprox.

300 µL) a un nuevo tubo. Se hace una nueva extracción sobre el nuevo tubo con la

fase acuosa con 300 µL de CIA (24:1; v/v) y se transfiere la fase acuosa a un

nuevo tubo. Al volumen obtenido se le añaden 2 volúmenes de EtOH absoluto y

se mezcla todo muy bien invirtiendo el tubo repetidamente. Se incuba en hielo 30

min, se centrifuga 10 min a 13.000 rpm, se elimina cuidadosamente el sobrena-

dante y se lava el precipitado con 200 µL de EtOH 70%. Se seca el precipitado y

se resuspende en aprox. 25 µL de tampón EB.

La solución TEN es 10 mM Tris-HCl, 10 mM EDTA, y 150 mM NaCl. La

disolución SDS-EB es 2% SDS, 400 mM NaCl, 40 mM EDTA, 100 mM Tris-

HCl, pH 8,0.

Método comercial

Cuando se ha requerido DNA de alta pureza hemos recurrido a un kit co-

mercial de QIAGEN (DNAeasy Plant Mini Kit) siguiendo estrictamente las ins-

trucciones del fabricante.

Método rápido

El método está tomado de un manual de Invitrogen para Chlamydomonas

reinhardtii. Se prepara un extracto bruto de DNA directamente a partir de colonias

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microalgales para utilizarlo en PCR. Se trata de un método muy simple, barato y

rápido, muy útil, pero no siempre efectivo. Se lleva a cabo de la manera siguiente.

Se pica una colonia con la punta de una pipeta P-20 y se echa en un tubo

de PCR conteniendo 10 µL de agua. Se puede repetir el repicado con hasta 20

colonias adicionales. Se calientan los tubos a 95 oC durante 30 min (puede usarse

un termociclador). Después de los 30 min, se resuspende cada colonia en el agua

pipeteando repetidamente. Este es el lisado celular. Se usan 4 µL de lisado para 20

µL de volumen final de reacción.

Las reacciones se llevaron a cabo utilizando un termociclador GeneAmp

PCR System 2400 (Perkin-Elmer).

Cebadores empleados

En los trabajos de esta tesis se han usado diferentes combinaciones de ce-

badores para verificar la presencia de cuatro genes: GUS, Shble, EpDGAT1, y

CrScDGAT2. Los cebadores (“primers”) han sido los siguientes:

“Primers” Secuencia (5’→3’)

Gus-Lp TACGGGAAAGGACTGGAAGAGAAGTG

Gus-Rp TCCTCATCCACGACCGACACTTTCAC

Gus-New For ACACCGAGACCCGTGGCGTCTTCGACC

Gus-New Rev CCACGTTACCGCTCAGGCCCTCGGTGC

Zeo-New For CTCGAGTCAGTCCTGCTCCTCTGCC

Pzeo-Super Up GAGCTGTTGGCTGGCTGGTGGCAGG

Pzeo-Super Down ACCTCCTCGGATTCCATTGCCCAGC

Mic-EpDGAT1-For ATCCTCAGATGTGATCCCGCCGTTC

Mic-EpDGAT1-Rev GCCAACTCCTTAGGCATCCCATTCC

Sc-DGAT-Chlor-For ACAGCATCAACCTGAAGTCCAACAGC

Sc-DGAT-Chlor-Rev GCTCAGCACGTTGTAGCAGTCCACCTC

El tamaño esperado de los fragmentos amplificados era: 580 pb para el par

Gus-Lp/Gus-Rp, 700 pb para el par Gus-New For/Gus-New Rev, 730 pb para la

pareja Pzeo-Super down/Pzeo-New For, 644 pb para la pareja DGAT1 (Mic-

EpDGAT1-For/Mic-EpDGAT1-Rev) y 460 pb para la pareja DGAT2 (Sc-

DGAT-Chlor-For y Sc-DGAT-Chlor-Rev).

PCR para GUS en transformadas con pCAMBIA 1305.1

Los análisis de PCR se realizaron en un volumen de reacción de 15 µL que

contenía: 2,5 µL del extracto de DNA genómico, 1,5 mM de MgCl2, 0,2 mM de

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dNTPs, 0,25 mM de cada cebador, 0,5 µL de polimerasa Taq Platinum (PROME-

GA), y 1,5 µL de cada uno de los cebadores específicos para GUS.

Las condiciones de PCR fueron: desnaturalización inicial a 94 oC durante

5 min, y luego 38 ciclos de: desnaturalización a 94 ºC durante 30 s, hibridación

(“annealing”) a 56 º C durante 30 s, y extensión a 72 ºC durante 40 s. Se termina-

ba con una etapa de extensión final de 10 min a 72 oC para, a continuación, man-

tener la temperatura a 4 ºC indefinidamente.

PCR para GUS en transformadas con pCAMShble

Los análisis de PCR se realizaron en un volumen de reacción de 15 µL que

contenían: 2,5 µL del extracto de DNA genómico, 1,5 mM de MgCl2, 10 mM de

dNTPs, 3 µL de cada cebador (Gus new for y Gus new rev) y la polimerasa Taq

Platinum (PROMEGA).

Las condiciones de PCR fueron: desnaturalización inicial a 94 oC durante

5 min, y luego 38 ciclos de: desnaturalización a 95 ºC durante 30 s, hibridación

(“annealing”) a 56 º C durante 30 s, y extensión a 72 ºC durante 40 s. Se termina-

ba con una etapa de extensión final de 10 min a 72 oC para, a continuación, man-

tener la temperatura a 4 ºC indefinidamente.

PCR para Shble

Las condiciones de PCR para el gen Shble: desnaturalización inicial a 95

ºC durante 2 min, y luego 35 ciclos de: desnaturalización a 95 º C durante 30 s,

hibridación a 68 º C durante 30 s, y extensión a 72 º C durante 45 s. Por último se

incluyó una etapa de extensión final de 5 min a 72 ºC, para a continuación, man-

tener la temperatura a 4 ºC.

PCR para EpDGAT1

Los análisis de PCR se realizaron en un volumen de reacción de 20 µL,

que contiene 5µL del extracto de DNA genómico, 1,5 mM de MgCl2, 10 mM de

dNTPs, 0,12 µL de polimerasa Go-Taq y 4 µL de cada uno de los cebadores es-

pecíficos para DGAT1.

Las condiciones de PCR fueron: desnaturalización inicial a 95 ºC durante

2 min, y luego 38 ciclos de: desnaturalización a 95 º C durante 30 s, hibridación a

56 º C durante 30 s, y extensión a 72 º C durante 45 s. Por último se incluyó una

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etapa de extensión final de 5 min a 72 ºC para, a continuación, mantener la tempe-

ratura a 4 ºC.

PCR para CrScDGAT2

Los análisis de PCR se realizaron en un volumen de reacción de 20 µL,

que contiene 5µL del extracto de DNA genómico, 1,5 mM de MgCl2, 10 mM de

dNTPs, y 0,12 µL de polimerasa Go-Taq y 4 µL de cada uno de los cebadores

específicos para DGAT2.

Las condiciones de PCR fueron: desnaturalización inicial a 95 ºC durante

2 min, y luego 38 ciclos de: desnaturalización a 95 ºC durante 30 s, hibridación a

55 ºC durante 30 s, y extensión a 72 ºC durante 30 s. Por último se incluyó una

etapa de extensión final de 5 min a 72 ºC para, a continuación, mantener la tempe-

ratura a 4 ºC.

Tinción GUS

El gen GUS codifica la enzima β-glucuronidasa que es capaz de metaboli-

zar un sustrato y producir un precipitado de color azul. Por tanto podemos detectar

la expresión del gen GUS mediante la observación de la reacción coloreada en

respuesta a la adición del sustrato adecuado. Las células transformadas con GUS

en las que este gen se esté expresando correctamente y dando lugar a una proteína

activa, se teñirán de azul. El procedimiento de tinción es el siguiente.

Se coge una colonia de S. almeriensis y se cultiva en medio líquido. Cuan-

do el cultivo está bien crecido se centrifuga a 6.500 rpm durante 5 min, se lava

con 1 mL de agua destilada, se lava dos veces con 500 µL de tampón fosfato

(fosfato 200 mM, EDTA 4 mM) y se centrifuga. A continuación, las células se

resuspenden en 500 µL de solución de tinción GUS (Kathiresan y Sarada, 2009),

se transfieren a una placa multi-pocillos, se someten a vacío intermitente durante

10 min y se incuban a 37 oC en la oscuridad, durante la noche bajo agitación sua-

ve.

Actividad enzimática GUS

Se ensaya la actividad enzimática β-glucuronidasa con un sustrato que da

lugar a un producto fluorescente que es cuantificado mediante un fluorímetro

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Material y métodos 35

35

FLx800 Microplate Reader de BIO-TECK INSTRUMENTS INC., controlado por

ordenador mediante un software específico.

Preparación del extracto proteico bruto

Centrifugar 20 mL de un cultivo denso a 12.000 rpm 2 min. Eliminar el

sobrenadante y comenzar el proceso, o congelar la muestra a -70 oC. Sacar la

muestra del congelador y romper con la varilla antes de que se descongele. Poner

en hielo. Añadir 300 µL de tampón de extracción 1x recién preparado. Machacar

con el émbolo y, cuando esté homogeneizado, sin sacar el émbolo, añadir una

pizca de arena y machacar bien. Añadir 300 µL de tampón de extracción 1x. Cen-

trifugar 10 min a 12.000 rpm a 4 oC. Recoger el sobrenadante (unos 200-250 µL).

Repetir los dos pasos anteriores una vez más. Sin apurar, repartir el líquido en

alícuotas de 50 µL. Guardar congelado a -70 oC hasta su uso.

Tampón de extracción 1x

Para 10 mL: 2 mL de tampón de extracción 5x, 8 mL de agua destilada y 7

µL de β-mercaptoetanol.

Tampón de extracción 5x

Para 250 mL: 125 mL de tampón fosfato 0,25 M a pH 7,0 (39 g/L), 50 mL

de EDTA 0,5 M a pH 8,0 (190,1 g/L), 1,25 mL de Tritón X-100 y 1,25 g de lauril-

sarcosina. Enrasar a 250 mL con agua destilada estéril. Ajustar a pH 7,0. (No se

debe autoclavar.)

Medida de actividad β-glucuronidasa

Descongelar alícuotas del extracto proteico y del MUG guardadas a -70oC.

Preparar una tanda de eppendorf (tantos como muestras) que llamaremos T0, don-

de se añaden 1 mL de la solución de parada. (Todo el proceso se hace trabajando

en frio.) Preparar otra tanda de eppendorf que llamaremos 30 min, a la cual tam-

bién añadiremos 1 mL de la solución de parada. Otra tanda de eppendorf que lla-

maremos R, donde preparamos las muestras para la reacción (solución de reac-

ción). En estos tubos se añade, por este orden:

25 µL de MUG (4-MUG)

15 µL de solución de extracción 1x

10 µL del extracto.

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Coger 15 µL de esta solución de reacción y añadirlos al correspondiente

eppendorf T0. Hacerlo con cada uno de los tubos de la tanda T0. Coger todos los

tubos con la solución de reacción y ponerlos a incubar a 37oC durante 30 min (pa-

ra dejar que la reacción GUS tenga lugar durante 30 min). Transcurridos los 30

min, cogemos 15 µL de cada uno de los tubos y los vamos añadiendo al tubo co-

rrespondiente de la tanda 30 min (para parar la reacción.) Ponemos muestras de

200 µL en una placa multipocillos organizadas del siguiente modo:

En la primera columna la curva patrón, de más a menos: 100 mM,

75 mM, 50 mM, 25 mM y 10 mM, más tres blancos de solución de

parada.

Seguidamente T0 y después T30min, ordenadamente.

Se mide la IF con el fluorímetro y se procesan los datos con una hoja de

cálculo.

Las diferentes soluciones mencionadas son las siguientes:

Solución de parada 1x

Na2CO3 0,2 M (disolver 21,2 g en 1 L de agua destilada estéril).

Tampón de extracción 1x

El previamente visto.

Tampón de extracción 5x

El previamente visto.

Solución de extracción 1x

1 mL de 5x y 4 mL de agua.

Solución sustrato

4-MUG 2 mM (pesar 0,7 mg/mL y disolver en tampón de extracción 1x).

Vectores empleados Para transformar se han utilizado dos vectores: pCAMBIA 1305.1 (Figura

2-4) y un vector derivado de éste que hemos llamado pCAMShble (Figura 2-5).

pCAMBIA 1305.1

El vector de transformación pCAMBIA 1305.1 lleva en su T-DNA el gen

de la higromicina fosfotransferasa II (hptII) que confiere resistencia a higromicina

(HygR), como gen marcador, controlado por un doble promotor del gen del RNA

35S del virus del mosaico de la coliflor (CaMV) y con un terminador del mismo

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gen (Figura 2-4). En el T-DNA también lleva el gen de la β-glucuronidasa (colo-

quialmente conocido como GUS) como reportero, bajo el control de un promotor

35S del CaMV y con un terminador del gen de la nopalina sintetasa (nos) (Figura

2-5) de A. tumefaciens. Entre ambos está situado el sitio de clonación múltiple

(MCS) o, como se denomina frecuentemente, el “polylinker”, que agrupa una se-

rie de diferentes dianas de restricción (Figura 2-5).

Figura 2-4. Vector pCAMBIA 1305.1. Se muestran los componentes fundamentales (especial-

mente importante en este contexto, los bordes derecho e izquierdo del T-DNA que marcan sus

límites).

Figura 2-5. Organización del T-DNA del vector pCAMBIA 1305.1. Se representan los dos

genes que contiene, hpt y GUS, flanqueados cada uno de ellos por sus respectivos promotores

(35S) y señales de terminación (poly-A); en medio queda el sitio de clonación múltiple (MCS) y

en los extremos los bordes izquierdo (LB) y derecho (RB) que delimitan el T-DNA.

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pCAMShble

Como se explica en el sitio apropiado, en un momento dado, necesitamos

modificar nuestro vector pCAMBIA 1305.1 sustituyendo el gen hptII (HygR) por

el gen Shble que confiere resistencia a los antibióticos fleomicina y zeocina

(PhlR/Zeo

R) obteniendo de este modo el plásmido que hemos denominado

pCAMShble (Figura 2-6).

Se encargó a la empresa GeneArt (Life Technologies) que sintetizara el

gen Shble y lo introdujese en el sitio apropiado, con la orientación correcta en el

vector pCAMBIA 1305.1. El resultado es un nuevo T-DNA (Figura 2-7).

Figura 2-6. Vector pCAMShble. Este vector se ha obtenido por sustitución del gen hpt (Hyg

R)

por el gen Shble (ZeoR, Phl

R) en el plásmido pCAMBIA 1305.1.

Figura 2-7. T-DNA del vector pCAMShble. Se ha sustituido el gen hpt por el gen Shble con

respecto al T-DNA original del pCAMBIA 1305.1.

pCAMShble

11133 pb

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Construcciones empleadas Para la introducción de los genes DGAT hemos utilizado el vector

pCAMShble en el que se ha insertado previamente en el MCS el módulo de ex-

presión correspondiente llevando el gen EpDGAT1 o bien CrScDGAT2.

Construcción del vector con EpDGAT1

El módulo de expresión de EpDGAT1 consta de un promotor de fusión

compuesto por los siguientes elementos y en el orden mencionado: el promotor

Hsp70A, el promotor RbcS2, y el primer intrón del gen RbcS2. Después va inser-

tado el propio gen EpDGAT1 que queremos expresar y, como terminador, la se-

cuencia 3,-UTR del gen RbcS2. Todos los elementos reguladores proceden de C.

reinhardtii.

Se disponía del vector pSI104, gracias a la generosa donación hecha por la

Dra. Rosa Mª León Bañares (Universidad de Huelva), en el que estaban localiza-

dos los elementos reguladores planeados (el promotor Hsp70A:RbcS2:Intr y el

terminador 3,-UTR; Figura 2-8). Para construir el vector de transformación con el

módulo de expresión completo con EpDGAT1 se siguió el procedimiento esque-

matizado en la Figura 2-8. En primer lugar se procedió a sustituir en el plásmido

pSI104 el gen AphVIII por el gen EpDGAT1 (Figura 2-8A). A este fin se realizó

una doble digestión BstBI/BamHI, por un lado, sobre el plásmido pSI104, para

deshacerse del gen AphVIII, y por otro lado, para preparar nuestro inserto con el

gen EpDGAT1. Tras aislar y purificar las moléculas correspondientes se procedió

a combinarlas y ligarlas generando el plásmido pSI104-EpDGAT1 conteniendo el

módulo de expresión perseguido completo (Figura 2-8B). En segundo lugar, se

extrajo el módulo de expresión íntegro mediante una doble digestión SacI/KpnI.

Paralelamente se abrió el plásmido pCAMShble por el MCS en el que existían

unas dianas de restricción apropiadas SacI/KpnI. Finalmente, se combinaron am-

bas moléculas y se ligaron para generar el plásmido pCMAShble-EpDGAT1 (Fi-

gura 2-8C).

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Figura 2-8. Construcción del vector con el módulo de expresión EpDGAT1. Esquema del

proceso seguido para construir el módulo de expresión con EpDGAT1 e insertarlo en el vector

pCAMShble.

Construcción del vector con CrScDGAT2

El módulo de expresión de CrScDGAT2 es idéntico al anterior salvo por el

gen que lleva en este caso. El vector pCAMShble-CrScDGAT2 fue construido de

manera muy similar a la descrita para el pCAMShble-EpDGAT1. Brevemente,

primero se sustituyó el gen EpDGAT1 por el gen CrScDGAT2 en el plásmido

pSI104; luego se extrajo el módulo de expresión completo mediante una doble

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digestión XbaI/KpnI y, finalmente, se insertó el módulo en el plásmido

pCAMShble, abierto por idéntico procedimiento en su MCS (Figura 2-9).

Figura 2-9. Construcción del vector con el módulo de expresión CrScDGAT1. Esquema del

proceso seguido para construir el módulo de expresión con CrScDGAT2 e insertarlo en el vector

pCAMShble.

Preparación de A. tumefaciens para usarla en

transformación Para utilizar las células de A. tumefaciens LBA4404 en los experimentos

de transformación de S. almeriensis se les introdujo previamente el plásmido ade-

cuado (pCAMBIA 1305.1 o pCAMShble). Para ello se prepararon células compe-

tentes de A. tumefaciens que, posteriormente, fueron transformadas con el plásmi-

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do elegido. Estas células transformadas se cultivan para infectar las microalgas

con las que se mezclan.

Preparación de células competentes

Coger 0,2 mL del “stock” de A. tumefaciens e inocular en 5 mL de YEB.

Cultivar toda la noche a 28 oC. Inocular 1 mL del cultivo de la noche anterior en

100 mL de YEB con los antibióticos rifampicina (200 µL de un “stock” de 50

mg/mL) y estreptomicina (100 µL de un “stock” de 300 mg/mL). Dejar crecer

logarítmicamente durante 3-4 h hasta una DO600 entre 0,4-0,5. Centrifugar a

3.000g durante 15 min a 4 oC. Lavar una vez el precipitado celular con solución

TE (10 mM Tris, 1 mM EDTA, a pH 7,5) preenfriada y volver a cetrifugar. Re-

suspender en 20 mL de medio YEB fresco. Hacer alícuotas de 500 µL para utili-

zarlas directamente o congelarlas en N2 líquido y almacenarlas a -70 oC hasta tres

meses.

Transformación de células competentes de A. tumefaciens

Descongelar suavemente las células competentes en hielo (aprox. 30 min).

Mezclar las células competentes con 0,5-1,0 µg de DNA plasmídico. Incubar las

células, sucesivamente, en hielo (5 min), en N2 líquido (5 min), y a 37 oC en baño

maria (5 min). Transferir las células a un tubo estéril conteniendo 1 mL de YEB e

incubar con agitación 2-4 h a 28 oC. Plaquear 200 µL por placa en medio YEB

sólido con el antibiótico apropiado. Se incuban 2 d a 28 oC.

Cultivo de Agrobacterium para transformación de Scenedesmus

Inocular 200 µL del stock de glicerol de A. tumefaciens en 5 mL de me-

dio YEB con los antibióticos rifampicina (10 µL de un “stock” a 50 mg/mL), es-

treptomicina (5 µL de un “stock” a 300 mg/mL) y kanamicina (5 µL de un

“stock” a 25 mg/mL). Incubar a 28 oC a 200 rpm durante 1,5 d aprox. Se escala el

cultivo de 5 mL añadiéndole 50 mL de YEB con los antibióticos antes indicados

en las mismas proporciones y se deja crecer a 28 oC a 200 rpm hasta DO600=0,8-

1,2 (toda la noche). Centrifugar y resuspender en TAP líquido con AS 100 mM

hasta DO600= 0,5 (o 1).

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Transformación de S. almeriensis mediante A.

tumefaciens S. almeriensis fue transformada con A. tumefaciens LBA4404, portando

uno de los dos tipos de vectores (pCAMBIA 1305.1 o pCAMShble) utilizados en

esta tesis. La transformación fue llevada a cabo básicamente siguiendo el proce-

dimiento descrito por Dautor et al. (2013) (Figura 2-10).

Siete factores involucrados

en el procedimiento fueron ensayados

para los dos valores que se explicitan

más adelante en cada caso. Los culti-

vos fueron iniciados a partir de una

colonia simple que era inoculada en 4

mL de medio TAP y se incubaba en

el agitador orbital. Cuando el cultivo

alcanzaba una DO600=0,5, se sembra-

ban 200 µL del cultivo (alrededor de

106 células) en una placa con medio

DWNA, a pH 5,5 (o a pH 6,7), con

acetosiringona 150 µM y se cultiva-

ban hasta que se formaba un cesped

de microalgas (aprox. 5-7 d). Enton-

ces se seguían dos modos de infec-

ción alternativos:

El modo de infección A) las células eran cosechadas lavando las

placas con 10 mL de medio TAP de inducción, conteniendo aceto-

siringona 150 µM, a pH 5,5 (o a pH 6,7). Las células cosechadas

eran centrifugadas a 1.500g durante 5 min y el sobrenadante era

descartado. El precipitado celular se mezclaba con 200 µL de un

cultivo de A. tumefaciens de DO600= 0,5 (o 1,0) y se plaqueaba in-

mediatamente en medio de inducción DWNA sólido al pH especi-

ficado.

Figura 2-10. Esquema del proceso de trans-

formación genética (tomado de Dautor et al.

2013).

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El modo de infección B) 200 µL de un cultivo de A. tumefaciens de

DO600=0,5 (o 1,0) se vertían sobre el césped de microalgas, las cé-

lulas se mezclaban bien y entonces se extendían sobre la superficie

de la placa.

Se dejaban de este modo en co-cultivo durante 2 días (o 3 días), sin luz (o

con ella), a una temperatura de 22 oC (o a 26

oC) y a pH 5,5 (o 6,7). Transcurrido

el periodo de co-cultivo, se cosechaban las células lavando cada placa dos veces

con 7 mL de medio líquido TAP conteniendo 250 mg/L de cefotaxima. Entonces

se seguían dos procedimientos alternativos:

El tratamiento post-cosecha A) se centrifugaban las células a

1.000g durante 5 min, a 4 °C inmediatamente y se eliminaba el so-

brenadante. Se resuspendían en TAP conteniendo 250 mg/L de ce-

fotaxima (TAP+Cef250) dos veces más repitiéndose la centrifuga-

ción después de cada resuspensión.

El tratamiento post-cosecha B) se incubaban las células en medio

TAP+Cef250 durante 2 días, en oscuridad, para eliminar el A. tu-

mefaciens y entonces se seguía el mismo procedimiento que en el

caso anterior.

Finalmente, en ambos casos, se resuspendían las células en 1 mL de medio

TAP y se sembraban cuatro placas (200 µL por placa) por cada ejecución en me-

dio DWNA selectivo, a pH 8, conteniendo Cef 250 mg/L más el antibiótico de

selección (Hyg 15 mg/L en los primeros experimentos; después Zeo 10 mg/L).

Mantenimiento de clones Seguimos un protocolo de replicación de los clones transformados riguro-

so en cuanto a mantener la presión de selección. Cada mes aproximadamente los

clones transformados, mantenidos rutinariamente en placas petri con medio sólido

DWNA+Zeo10, son transferidos a placas con idéntico medio fresco. La transfe-

rencia no se hace por repicado simple, como es habitual sino que procedemos a

resuspender el inóculo en medio líquido conteniendo Zeo 10 mg/L, para facilitar

que todas las células entren en contacto con el antibiótico, de esta suspensión se

hacen diluciones seriadas (10-1

-10-3

) y se siembra una gota de 10 µL de cada dilu-

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ción en medio sólido DWNA+Zeo10. De este modo creemos que impedimos que

células no transformadas puedan sobrevivir acantonadas dentro de un acúmulo de

células transformadas que las protejan.

Análisis de lípidos El análisis de lípidos en su gran mayoría se ha limitado a la determinación

del contenido total de ácidos grasos de los clones transformados mediante trans-

metilación directa. En los clones transgénicos prometedores (y en la cepa no mo-

dificada, como control) se han llevado a cabo análisis lipídicos más detallados que

han requerido la extracción de los lípidos, su fraccionamiento y su separación en

las diferentes clases lipídicas. A continuación se describen estos métodos.

Transmetilación directa

Se ha seguido el procedimiento desarrollado en nuestro laboratorio (Ro-

driguez-Ruiz et al. 1998). Brevemente. Pesar entre 5-10 mg de biomasa liofiliza-

da. Añadir 5 L de patrón. (El patrón se prepara con 25 mg de 19:0 o 17:0 en 1

mL de benceno:MetOH (3:2).) Añadir 1 mL de cloruro de acetilo:MetOH (1:20)

más 1 mL de hexano. Meter 5 min en el baño de ultrasonidos. Poner en el termo-

bloque a 100º C durante 10 min. Sacar los tubos del termobloque y dejar enfriar.

Añadir 1 mL de agua destilada. (Si es necesario se centrifuga a 4.000 rpm durante

4 min para separar mejor las dos fases.) Extraer cuidadosamente la fracción de

hexano y transferirla a un vial del cromatógrafo. Las muestras pueden analizarse

en el cromatógrafo de gases inmediatamente o pueden guardarse los viales

a -20 ºC hasta su utilización.

Extracción de lípidos totales

El procedimiento es una modificación del descrito por Kochert (Kochert

1978).

Se parte de 100 mg de biomasa liofilizada. Se pone la biomasa en un tubo

con tapón de rosca y se cubre con 5 mL de isopropanol caliente. Se cierra el tubo

y se calienta a 75 oC 15 min. Dejar enfriar a RT. Centrifugar 5 min a RT y 3.500

rpm. Transferir el sobrenadante —que se pueda— a un tubo nuevo y reservarlo

tapado. Se debe extremar el cuidado de no arrastrar precipitado en ningún caso.

Resuspender el precipitado con 1 mL de MetOH y transferirlo a un homogeneiza-

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dor. Lavar los restos con 1 mL de CHCl3 y transferirlos también al homogeneiza-

dor. Se homogeneiza bien y se transfiere la mezcla a un tubo de ensayo con tapón

de rosca. Se lava el homogeneizador con 1 mL de MetOH y 1 mL de CHCl3 para

arrastrar los restos y se suman a los 2 mL del tubo. Añadir 3 mL de HCl 0,1 N y

0,3 mL de MgCl2 al 0,5% al contenido del tubo para precipitar las proteínas. Vór-

tex intenso (aprox. 3 min). Centrifugar 5 min a RT y 3500 rpm. Tomar la fase

orgánica (la inferior) con una pipeta Pasteur y hacerla pasar por otra pipeta Pas-

teur con un poco de lana de vidrio en el cuello para filtrar. Re-extraer la biomasa

con 1 mL de MetOH y 1 mL de CHCl3 dos veces más. Combinar todos los ex-

tractos y llevar a sequedad con corriente de N2. Resolubilizar inmediatamente en 2

mL de CHCl3. Reservar 200 µL para GC. Almacenar a -20 oC.

Fraccionamiento lipídico

Se toman 2 mL de los lípidos totales extraídos y se vierten en un cartucho

de sílice Sep-Pak Classic (WATERS). Se hacen pasar por el cartucho 30 mL de

CHCl3 para eluir los lípidos neutros (NL). A continuación se eluyen los “glicolí-

pidos” (GL) haciendo pasar por el cartucho 30 mL de acetona y 20 mL de CHCl3-

MetOH 15%. Finalmente, se hacen pasar 30 mL de MetOH para eluir los fosfolí-

pidos (PL). Se eliminan los disolventes de todas las fracciones en el rotavapor y se

resuspende cada fracción por separado en 2 mL de hexano.

Separación de clases lipídicas

Cada una de las fracciones lipídicas se somete a cromatografía en capa fi-

na (TLC) para separar las clases lipídicas. El procedimiento detallado es el si-

guiente.

Verter en la cámara de desarrollo de 60-80 mL de la fase móvil apropiada

(ver abajo) y dejar equilibrar durante 1-2 h. Poner la placa de TLC con las mues-

tras y dejar que la fase móvil ascienda hasta 1-2 cm de la parte superior de la pla-

ca. Extraer la placa de la cámara de desarrollo y dejar secar en la campana de ga-

ses (o secar con nitrógeno para lípidos altamente insaturados). Teñir el cromato-

grama inmediatamente. Marcar en la placa las áreas de las diferentes clases lipídi-

cas observadas. Raspar las áreas y someter el raspado al procedimiento de trans-

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metilación antes descrito para determinar su composición en ácidos grasos me-

diante GC.

Las fases móviles utilizadas han sido:

para los lípidos neutros: éter de petróleo-éter etílico-ácido acético

(80:20:1, v/v/v),

para fosfolípidos y glicolípidos: CHCl3-MetOH-ácido acético-agua

(25:15:4:2, v/v/v/v).

Cromatografía de gases

Las muestras preparadas han sido procesadas en un cromatógrafo de gases

por los compañeros del Departamento de Ingeniería Química de la UAL con una

experiencia de décadas en el manejo de esta técnica. Los resultados de los análisis

han sido procesados por nosotros mediante el software específico GC ChemSta-

tion desarrollado por Agilent Technologies.

Métodos estadísticos Siempre que ha sido posible, el diseño de los experimentos se ha realizado

con Statgraphics Centurión XVI y con éste mismo software se ha llevado a cabo

el tratamiento estadístico de los datos experimentales.

Diseño estadístico de experimentos de transformación

Cribado

Se hizo la transformación mediante pCAMBIA 1305.1 con las siguientes

variables:

luz ( presencia o ausencia ) durante el co-cultivo,

duración del co-cultivo (2dias o 3 días),

temperatura de co-cultivo (22 o 26 oC),

pH del co-cultivo (5,5 o 6,7),

La densidad óptica de inoculo de A. tumefaciens

(0,5 y 1,0) ,

el modo de la infección (A o B),

el modo de tratamiento post-cosecha (A o B).

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Se diseñó el experimento de “cribado” (“screening”) con el Asistente de

Diseño de Experimentos de Statgraphics Centurion XVI, para 5 variables cuantita-

tivas y 2 cualitativas, cada una con dos niveles. El tipo de diseño escogido fue

Plackett-Burman plegado 2^7*3/1 que comprendía 24 “ejecuciones” (cada “ejecu-

ción” corresponde a un experimento con una combinación específica de los siete

factores estudiados), con 4 “muestras” (placas sembradas) por ejecución. La va-

riable de respuesta era el número de colonias HygR que crecían en las placas de

selección.

Ensayo comparativo de las cepas genéticamente modificadas

Todas las comparaciones se han hecho entre cultivos de 12 d iniciados to-

dos con una DO600 = 0,1. Los cultivos se han realizado en erlenmeyer de 250 mL

con un volumen de cultivo de 60 mL. Cada cepa transgénica se ha cultivado y

analizado por triplicado.

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.

49

RESULTADOS

Trabajos preparatorios

Parámetros de control del crecimiento

Muchas de las actividades que teníamos que realizar requerían un conoci-

miento puntual del estado de crecimiento del cultivo de S. almeriensis. Este se

puede saber mediante un recuento de células vivas con un hemocitómetro, proce-

dimiento muy laborioso y consumidor de tiempo, que lo hace poco operativo co-

mo medida rutinaria (una o dos veces al día). Por ello, habitualmente, se sigue la

cinética de crecimiento del cultivo mediante la medida de densidad óptica del cul-

tivo utilizando un espectrofotómetro, que es un procedimiento sencillo y econó-

mico. Para que esta medida sea útil necesitábamos relacionarla con las variables

de verdadero interés tales como, el número de células por mililitro, el número de

unidades formadoras de colonias (UFC), etc. De tal modo que, a partir de la

DO600, se pueda estimar la concentración celular. Para ello, se necesitaba determi-

nar las ecuaciones que relacionasen las diferentes medidas de crecimiento celular

con la DO600 y con el tiempo de cultivo. A este fin se llevaron a cabo una serie de

cultivos en medio líquido de S. almeriensis en los que se medía diariamente, el

número de células por mL, la DO600, y el número de unidades formadoras de co-

lonias. Para medir este último, obviamente, debíamos esperar al menos una sema-

na para contar las colonias crecidas en las placas de agar. (Todos estos datos apa-

recen recogidos en la Tabla A1 del Apéndice.)

Los datos de los diferentes parámetros de crecimiento celular fueron anali-

zados por regresión mediante el software Statgraphics Centurion XVI. En concre-

to computamos las siguientes regresiones: OD600 vs. días de cultivo, nº de células

por mL vs. OD600, y nº de células por mL vs. días, donde, en todos los casos, la

variable independiente, x, es la citada en segundo lugar, y la variable dependien-

te, y, es la primera de cada pareja de las mencionadas. Los resultados de estos

cálculos junto con las ecuaciones ajustadas se presentan en la Tabla 3-1. En todos

los casos presentamos los valores estimados de los coeficientes de las respectivas

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50

ecuaciones (el intercepto y la pendiente), sus respectivos niveles de significación

(valor P), el coeficiente de correlación lineal, el coeficiente de determinación (R2)

y la bondad de ajuste del modelo.

Tabla 3-1.Regresión lineal de los estimadores de crecimiento celular. Se presentan los paráme-

tros (a y b) de cada ecuación y la ecuación respectiva. Asimismo se proporciona el valor del coefi-

ciente de correlación lineal de Pearson y el coeficiente de determinación (R2). Los valores de pro-

babilidad de los parámetros de la ecuación (Valor P) y el de la carencia de ajuste nos indican la

robustez de las ecuaciones.

OD600 vs. día Estima Valor P

Intercepto (a) -0,841177 0,0000

Pendiente (b) 0,758448 0,0000

Ecuación √ √

o

Correlación 0,953725

R2 90,959%

Carencia de ajuste 1,36 0,3046

cel/mL vs. OD600 Estima Valor P

Intercepto (a) 12,0745 0,0000

Pendiente (b) 4,04194 0,0000

Ecuación

( √

)

o

( ) √

Correlación 0,974909

R2 95,0447%

Carencia de ajuste 0,09 0,9998

cel/mL vs. día Estima Valor P

Intercepto (a) 13,3453 0,0000

Pendiente (b) 1,47519 0,0000

Ecuación

( )

o

( )

Correlación 0,951453

R2 90,5262%

Carencia de ajuste 1,12 0,4194

Los coeficientes de las ecuaciones nos permiten definir las relaciones ma-

temáticas entre la variable independiente y la variable dependiente. El coeficiente

de correlación mide el grado de asociación lineal entre ambas variables. El coefi-

ciente de determinación, R2, representa el porcentaje de la varianza de “y” que se

explica por el modelo de regresión ajustado. Finalmente, la bondad de ajuste nos

dice, en qué medida, el modelo ajustado explica adecuadamente la relación entre

las dos variables analizadas. Este valor tiene un interés primordial porque nos in-

dica, si es pequeño, que el modelo seleccionado describe adecuadamente la rela-

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Resultados 51

51

ción observada. La significación estadística de la bondad de ajuste viene dada por

su valor P correspondiente.

Como era de esperar, en todos los casos, la ecuación que mejor describía

las relaciones entre las variables estudiadas no era meramente una recta sino que

se adaptaban mejor otros modelos de ecuaciones que son los que se presentan en

la Tabla 3-1. El modelo, finalmente ajustado, elegido es el que minimizaba la ca-

rencia de ajuste y maximizaba el valor P correspondiente.

Por ejemplo, la relación entre la DO600 y el tiempo (medido en días) resul-

tó ser mejor representada por la ecuación:

√ √

con alto nivel de significación estadística (P=0.0000), un coeficiente de determi-

nación del 91%, y una pequeña carencia de ajuste de 1.36 (P=0.30) (Tabla 3-1).

La ecuación resultante del modelo aparece representada en la Figura 3-1. La línea

central corresponde estrictamente a la ecuación en tanto que las dos líneas inme-

diatamente más externas (verde) son los límites de confianza al 95% y las más

periféricas (gris) son los límites de predicción (Figura 3-1).

Figura 3-1.Representación gráfica de la ecuación de regresión lineal que relaciona la densi-

dad óptica del cultivo a 600 nm (OD600) con el número de días de cultivo.

Gráfico del Modelo Ajustado

OD600 = sqrt(-0.841177 + 0.758448*sqrt(dia))

0 3 6 9 12 15

dia

0

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

OD

600

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 52

52

Relaciones análogas se establecieron, mediante otras dos ecuaciones, entre

los otros parámetros de crecimiento celular. Las ecuaciones y estadísticos relacio-

nados aparecen recogidos en la Tabla 3-1. En ambas ecuaciones la carencia de

ajuste era pequeña y el coeficiente de determinación grande, lo que indica que las

ecuaciones son buenas predictoras. En las Figuras 3-2 y 3-3 se representan las

otras dos ecuaciones.

Figura 3-2. Representacióngraficade la ecuación de regresión lineal que relaciona el número

de células por mL con la densidad óptica del cultivo a 600 nm.

Figura 3-3. Representación gráfica de la ecuación de regresión lineal que relaciona el núme-

ro de células por mL con el número de días de cultivo.

Gráfico del Modelo Ajustado

c/mL = exp(12.0745 + 4.04194*sqrt(OD600))

0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5

OD600

0

4

8

12

16

20

24(X 1.E6)

c/m

L

Gráfico del Modelo Ajustado

c/mL = exp(13.3453 + 1.47519*ln(dia))

0 3 6 9 12 15

dia

0

4

8

12

16

20

24(X 1.E6)

c/m

L

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.

Resultados 53

53

En definitiva pudimos desarrollar una serie de ecuaciones que relaciona-

ban nuestros parámetros de crecimiento de interés de un modo estadísticamente

robusto (Tabla 3-1). De tal modo que dispusimos de una serie de ecuaciones que

nos permitían predecir o establecer el estado de crecimiento de nuestros cultivos

de S. almeriensis.

Ensayos con antibióticos

Dado que pensábamos utilizar antibióticos como agentes selectivos de las

células transformadas, como trabajos previos al abordaje de la transformación

genética de S. almeriensis realizamos una serie de ensayos de sensibilidad frente a

los antibióticos previstos: higromicina B (Hyg) y cefotaxima (Cef), planeados en

primera instancia, y, fleomicina (Phl) y zeocina (Zeo) que fueron los finalmente

utilizados por las exigencias de los resultados experimentales que comentaremos

en su momento.

Higromicina

El antibiótico higromicina B es el antibiótico de selección cuando se trans-

forma con el vector pCAMBIA 1305.1 que lleva el gen de la higromicina fosfo-

transferasa II o hptII (HygR) como marcador de selección (Figura 2-4). Por consi-

guiente, llevamos a cabo una serie de ensayos para determinar la sensibilidad de S.

almeriensis a este antibiótico. Con este fin, sembramos la microalga en placas con

medio TAP sólido a pH 8 con diversas concentraciones de higromicina (0, 2, 5,

10, 25, 50, y 100 mg/L; cuatro placas sembradas por cada dosis). Después de un

periodo de incubación suficiente (7-14 d) contamos el número de colonias (UFC,

unidades formadoras de colonias) en cada placa y calculamos el nº de UFC por

mL capaces de crecer en presencia de cada dosis de Hyg. Tomando el número de

UFC como referencia calculamos la supervivencia relativa (%) para cada concen-

tración de Hyg ensayada. Estos resultados se presentan gráficamente en la Figura

3-4.

Como se puede observar, la Hyg parecía ser muy tóxica para S. almerien-

sis pues desde la menor concentración ensayada (2 mg/L; Figura 3-4) hubo una

fuerte reducción del porcentaje de supervivientes que crecieron en presencia de

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 54

54

Hyg. Aunque gráficamente casi no se percibe, algunas colonias crecieron todavía

frente a 5 y 10 mg/L y no aparecieron a partir de 25 mg/L.

Figura 3-4. Supervivencia relativa (%) de S. almeriensis frente a higromicina. (Tomada de

Dautor et al. 2014.)

Cefotaxima

La transformación genética de S. almeriensis se pensaba abordar, y se

abordó de hecho, mediante el uso de A. tumefaciens. Después de la etapa de co-

cultivo (véase la sección correspondiente de Material y métodos), en la que el

contacto entre microalgas (células de S. almeriensis ) y bacterias (células de A.

tumefaciens) posibilita la transferencia del T-DNA y la consiguiente transforma-

ción de S. almeriensis, las bacterias han cumplido su misión y deben eliminarse. A

este objeto se suele usar el antibiótico cefotaxima (Cef) para eliminar la bacteria

una vez que ya no es necesaria su presencia sino objetable. Tanto en plantas supe-

riores como en las pocas microalgas transformadas mediante Agrobacterium, sue-

len utilizarse concentraciones de Cef de 250-500 mg/L, pero, a priori, descono-

cíamos su efecto sobre S. almeriensis, solo o en combinación con la Hyg, y si se

producía interacción entre ambos antibióticos. De modo que, la Cef fue ensayada

0

20

40

60

80

100

0 2 5 10 25 50 100

Su

rviv

al

(%)

[Hyg] mg·l-1

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.

Resultados 55

55

también aisladamente (sin presencia de Hyg), en seis concentraciones diferentes:

0, 50, 100, 250, 500, 1000, y 2000 mg/L. En este caso se observó que la Cef es

ligeramente tóxica para S. almeriensis siendo esta microalga capaz de crecer en

un buen número en presencia de Cef, soportando concentraciones de hasta 2000

mg/L. No obstante, el número de UFC que crecieron disminuía abruptamente a

partir de [Cef] >>250 mg/L (datos no mostrados).

Higromicina más cefotaxima

Dado que en el método de transformación estaba previsto el uso simultá-

neo de los dos antibióticos antes estudiados, Hyg y Cef, en los medios de cultivo,

con células de S. almeriensis, pareció conveniente estudiar el efecto combinado de

ambos antibióticos sobre la viabilidad de S. almeriensis. No sabíamos si ambos

antibióticos actuaban independientemente o podían interaccionar positivamente

(sinergia) o negativamente (antagonismo), de modo que para responder a todas

estas interrogantes diseñamos un experimento factorial 4 x 4 para concentraciones

de Hyg de 0, 10, 20, y 30 mg/L, y concentraciones de Cef de 0, 250, 500 y 750

mg/L. El diseño constaba de 16 ejecuciones (experimentos con diferentes combi-

naciones Hyg x Cef) en 1 solo bloque con 4 muestras por ejecución (Tabla A5).

Tanto el diseño como los resultados experimentales están en la Tabla A5 del

Apéndice.

Los datos fueron analizados por el Asistente para Diseño de Experimentos

(Experimental Design Wizard) de Statgraphics Centurion XVI, que había diseña-

do el experimento, y que aplicó el análisis estadístico apropiado para el experi-

mento y los datos, un análisis de la varianza (ANOVA) con los siguientes resulta-

dos:

Tabla 3-2. ANOVA de la acción combinada de los antibióticos higromicina (Hyg) y cefotaxima

(Cef) sobre la supervivencia de S. almeriensis. La primera columna indica las fuentes de variación.

La última columna nos indica el nivel de significación estadística de cada una de las fuentes de

variación.

Fuente Suma de Cuadrados Gl Cuadrado Medio Razón-F Valor-P

A:Hyg 1990,01 1 1990,01 8,91 0,0114

B:Cef 281,25 1 281,25 1,26 0,2837

AB 506,25 1 506,25 2,27 0,1580

Error total 2680,05 12 223,338

Total (corr.) 5457,56 15

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 56

56

Se puede ver que solamente la concentración de Hyg tiene un efecto esta-

dísticamente significativo sobre la supervivencia (P=0,0114). Ni la Cef ni la inter-

acción entre Hyg y Cef (AB) tienen un efecto estadísticamente significativo sobre

la supervivencia.

La cepa silvestre de S. almeriensis fue incapaz de crecer en presencia de

Hyg desde la mínima concentración ensayada (10 mg/L). En cambio demostró ser

capaz de soportar hasta 750 mg/L de Cef con una supervivencia relativa respecto

del control (sin antibióticos) de un 36±3,8%.

Zeocina y fleomicina

Por razones que serán comentadas más adelante, se decidió cambiar de gen

marcador y de antibiótico de selección, lo que supuso que tuviésemos que realizar

nuevos experimentos para determinar la sensibilidad de S. almeriensis a los nue-

vos antibióticos, zeocina y fleomicina. Puesto que, de experimentos previos, te-

níamos establecida la concentración adecuada de Cef en 250 mg/L, todos los en-

sayos con estos nuevos antibióticos se hicieron con un contenido fijo de Cef de

250 mg/L. Los resultados de tres experimentos independientes aparecen resumi-

dos en la Tabla 3-3.

Tabla 3-3. Sensibilidad de S. almeriensis a zeocina. Número de colonias y porcentaje de super-

vivencia en diferentes concentraciones de zeocina (mg/L) en placas con medio DWNA pH 8 con

250 mg/L de cefotaxima. La tabla resume los resultados de 3 experimentos, en los que se sembra-

ron por cada concentración de antibiótico, 16 placas (4 placas x 4 diluciones). La columna E.E.

recoge los errores estándar del número medio de colonias.

[Zeo] mg/L Colonias

(media)

E.E. Supervivencia (%)

0 4,91·107 8,29 ·10

4 100

2 161 34,7 0,0033

5 18,5 3,9 0,00037

8 0 0 0

10 0 0 0

13 0 0 0

El número medio de colonias microalgales por mL se observa que se des-

plomaba desde unos 50 millones (±82.900), en ausencia de Zeo, a tan sólo

18,5±3,9 en placas con 5 mg/L de Zeo. En concentraciones de Zeo iguales o ma-

yores de 8 mg/L no se desarrollaban colonias (Tabla 3-3). El efecto se ve quizás

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Resultados 57

57

mejor reflejado en el porcentaje de supervivencia que cae de 100%, en 0 de Zeo, a

0,00037% en presencia de 5 mg/L (Tabla 3-3).

Transformación con higromicina como antibiótico de

selección Siguiendo el procedimiento descrito en Material y métodos llevamos a ca-

bo un primer experimento de transformación, con A. tumefaciens llevando el

plásmido pCAMBIA 1305.1 con la mayoría de las condiciones fijas. Sembramos

S. almeriensis en placas DWNA pH 5.5 para formar un césped microalgal. Pro-

bamos placas sin (4 placas) y con acetosiringona (AS) (otras 4 placas). Tras ha-

berse desarrollado el césped microalgal inoculamos las placas con 600 µL de un

cultivo de A. tumefaciens DO600 = 0.2, mezclamos bien las células y co-

cultivamos 3 d, bajo luz continua y 26 oC. Transcurrido el periodo de co-cultivo

cosechamos y lavamos dos veces con medio TAP+Cef250 y finalmente plaquea-

mos en medio DWNA pH 8 con diferentes concentraciones de Hyg (10, 15, y 20

mg/L) porque en aquel momento todavía no habíamos establecido claramente la

concentración selectiva de Hyg. Tras esperar aproximadamente 2 semanas las

colonias empezaron a aparecer en buen número:

en placas sin AS, 50 colonias en Hyg15, y 25 colonias en Hyg20,

en placas con AS, 100 colonias en Hyg10, 25 colonias en Hyg15, y

25 colonias en Hyg20.

Todas las colonias HygR fueron repicadas en placas con Hyg 15 mg/L co-

mo transgénicas putativas. A expensas de corroborar que estas colonias HygR eran

verdaderamente transformadas, los resultados preliminares eran muy esperanzado-

res respecto de la eficacia y eficiencia del procedimiento.

Criterios de transformación

La capacidad de crecer en presencia de Hyg15 en las transferencias suce-

sivas (cada mes) llevadas a cabo tomando una muestra celular, resuspendiéndola

en medio TAP+Hyg15, y sembrando una gota de 10 µL en medio DWNA+Hyg15

era un primer criterio de que el clon celular estaba transformado. Las diferencias

de comportamiento eran claramente visibles a los pocos días (Figura 3-5A) y el

proceso seleccionaba eficazmente los clones HygR.

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 58

58

Figura 3-5. Crecimiento de S. almeriensis en medio sólido selectivo. A) [Hyg] = 10 mg/L. B)

[Zeo] = 10 mg/L. Las columnas corresponden a diferentes grados de dilución del inóculo sembra-

do (una gota de 15 µL). Las filas (#1-#8) son cepas transgénicas putativas (HygR , panel A; Zeo

R,

panel B). WT es la cepa silvestre (“wild type”). (Tomada de Dautor et al. 2014.)

Una muestra aleatoria representativa de los clones HygR fue escogida para

extraerle el DNA genómico y realizar una amplificación de un fragmento del gen

GUS mediante PCR. De 44 clones HygR probados, la gran mayoría dieron una

amplificación positiva (Figura 3-6) demostrando la presencia del gen GUS for-

mando parte del genoma de estos clones microalgales.

Figura3-6. Amplificación mediante PCR de un fragmento del gen GUS. Las calles 1-21 y 22-

44 corresponden a colonias transgénicas putativas (HygR) de S. almeriensis. La calle C+ es de A.

tumefaciens (control positivo). La calle C- es de una colonia WT de S. almeriensis (control negati-

vo). (Tomada de Dautor et al. 2014.)

La actividad GUS de los clones positivos fue inicialmente chequeada

usando el ensayo histoquímico habitual para GUS. Ninguno de los clones transgé-

nicos HygR desarrolló visiblemente la tinción azul característica después de la

incubación con el sustrato cromogénico X-gluc.

Para llevar a cabo la detección de actividad GUS de forma más sensible se

midió dicha actividad en extractos proteicos obtenidos a partir de tres clones

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.

Resultados 59

59

transgénicos y de la cepa silvestre (WT). El extracto bruto de proteínas de cada

una de las cepas fue sometido al procedimiento establecido utilizando un sustrato

fluorescente (MUG) para de-

tectar la actividad enzimática especí-

fica de la β-glucuronidasa (la proteína

codificada por el gen GUS). Los tres

clones transgénicos mostraron una

actividad enzimática moderada pero

significativamente superior en todos

los casos a la basal exhibida por el

WT (Figura 3-7). No obstante, es

llamativa la diferencia de actividad

enzimática entre estos clones transgé-

nicos de S. almeriensis y el control

positivo (un clon transgénico de Te-

traselmis chuii obtenido por un pro-

cedimiento similar en nuestro labora-

torio; Úbeda-Mínguez et al. 2014)

incluido como referencia (Figura 3-7). Hay una diferencia de varios órdenes de

magnitud, entre los clones transgénicos de S. almeriensis y el clon transgénico de

T. chuii, en cuanto a la actividad β-glucuronidasa (Figura 3-7) indicativa de una

diferencia substancial en la expresión del gen GUS entre los clones transformados

de ambas especies de microalgas.

Cribado de los factores que influyen en la eficiencia de la

transformación

Tras confirmar, como hemos visto, por diversos procedimientos, que la

gran mayoría de las colonias HygR obtenidas estaban realmente transformadas,

nos planteamos optimizar las condiciones de transformación. A partir de la litera-

tura revisada seleccionamos una serie de siete factores como potencialmente im-

portantes para la eficiencia del proceso de transformación vía A. tumefaciens. Se

Figura 3-7. Actividad enzimática específica de

GUS. Se muestra la actividad en tres clones

transgénicos (#15, #20, y #43) comparados con la

cepa no transformada (WT) y un control positivo

(C+) correspondiente a un clon transgénico de

Tetraselmis chuii. (Tomada de Dautor et al.

2014.)

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 60

60

estudió la influencia de estos siete factores de operación sobre la eficiencia de la

transformación (medida como número de colonias HygR crecidas en primera ins-

tancia en las placas con medio selectivo). Los factores fueron: temperatura (22º o

26º C), periodo de co-cultivo (2 d o 3 d), pH del medio de co-cultivo (5,5 o 6,7) e

iluminación durante el co-cultivo (oscuridad o luz). Además se estudiaron dos

métodos de tratamiento post-cosecha (A y B; ver material y métodos), dos modos

de infección (A y B; ver material y métodos) y diferentes DO de A. tumefaciens

(0,5 y 1,0).

El experimento se diseñó con el Asistente de Diseño de Experimentos de

Statgraphics Centurion XVI. El tipo de diseño elegido fue Plackett-Burman ple-

gado 2^7*3/1, con un total de 24 ejecuciones y 4 muestras por ejecución. Una vez

obtenidos los datos de los 24 experimentos (el número de colonias HygR en cada

caso) y proporcionados al programa, el Asistente aplica automáticamente el trata-

miento estadístico apropiado. El análisis aplicado fue un ANOVA multifactorial

que puso de manifiesto que solo la temperatura durante el co-cultivo tenía un efec-

to estadísticamente significativo sobre el número de colonias HygR obtenidas. Los

resultados del análisis aparecen gráficamente reflejados en un diagrama de Pareto

(Figura 3-8).

Figura 3-8. Diagrama de pareto mostrando el efecto de diferentes factores sobre la eficiencia

de la transformación (número de colonias HygR). La línea vertical marca el umbral de significa-

ción estadística. (Tomada de Dautor et al. 2014.)

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Todos los factores mostraron la misma tendencia: mayor eficacia de la

transformación con los menores valores de cada factor. No obstante, sólo la tem-

peratura durante el co-cultivo mostró un efecto estadísticamente significativo (Fi-

gura 3-8). Statgraphics sugirió una serie de valores óptimos que fueron: tempera-

tura de co-cultivo 22 ºC, pH durante el co-cultivo 5,5, duración del co-cultivo 2 d,

infección de Agrobacterium con un cultivo de DO600=0,5, sin luz durante el co-

cultivo y los modos A, para el método de infección y el tratamiento post-cosecha.

Alrededor de 10-4

colonias HygR por cada célula sembrada al inicio eran

típicamente obtenidas en los experimentos de transformación sucesivos. Para veri-

ficar más a fondo el fenotipo resistente a higromicina de los clones transformados

putativos, las colonias que crecía en placas de selección

(DWNA+Hyg15+Cef250) fueron inmediatamente repicadas, diluidas en medio

TAP líquido conteniendo 15 mg/L de higromicina y transferidas a placas frescas

DWNA conteniendo igual concentración de higromicina. Los clones fueron trans-

feridos mensualmente a placas frescas con idéntica composición. Los más viejos

han sido transferidos más de 24 veces reteniendo el fenotipo de resistencia a hi-

gromicina, una indicación de la presencia de un gen hpt activo en el genoma de

Scenedesmus. Las diferencias de crecimiento entre los clones HygR y el genotipo

silvestre eran claramente visibles después de unos pocos días de cultivo en placas

selectivas (Figura 3-5A).

Transformación con zeocina como antibiótico de selección Aunque la Hyg demostró ser útil para seleccionar clones transformados de

S. almeriensis, en el curso del desarrollo del trabajo se constató una cierta incon-

sistencia en la actividad entre los distintos lotes comerciales que se traducía en la

existencia de numerosos escapes (colonias no transformadas que crecían en pre-

sencia de Hyg). Por otra parte, de modo paralelo, nuestro grupo había empezado a

trabajar en la transformación genética de dos microalgas marinas, Tetraselmis

chuii y Nannochloropsis gaditana. Los ensayos de sensibilidad a Hyg de estas

microalgas marinas habían puesto de manifiesto su ineficacia, especialmente en

medio salino. Conocedores de la existencia de una potente familia de antibióticos

(bleomicina y derivados) que habían sido utilizados con éxito con diferentes mi-

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croalgas marinas en medios salinos, en concentraciones moderadas/bajas para los

que existía un gen de resistencia, Shble, que había mostrado ser muy efectivo,

nuestro grupo había desarrollado un nuevo vector de transformación. El nuevo

vector (pCAMShble) incorporaba el gen Shble como marcador de selección confi-

riendo resistencia a los antibióticos fleomicina y zeocina. De modo que decidimos

utilizar este vector de transformación también con S. almeriensis. Esto nos obligó

a realizar, con carácter previo, los experimentos adicionales de sensibilidad a los

nuevos antibióticos de trabajo que hemos mostrado anteriormente.

La transformación con el nuevo plásmido pCAMShble se realizó de modo

idéntico al utilizado con pCAMBIA 1305.1 salvo, obviamente, el uso de Zeo en

vez de Hyg, utilizando las condiciones de transformación sugeridas como mejores

por los experimentos anteriores. Concretamente los experimentos de transforma-

ción con pCAMShble se hicieron en las condiciones siguientes:

Temperatura de co-cultivo 22oC.

2 días de co-cultivo.

Modo de post-cosecha 1 o A.

pH 5,5 durante el co-cultivo.

Cultivo de A. tumefaciens a DO600 0,5.

Modo de infección 1 o A.

Sin luz durante el co-cultivo.

Realizamos los experimentos de transformación con el plásmido

pCAMShble seleccionando en placas petri con medio sólido DWNA, con 15

mg/L de Zeo y 250 mg/L de Cef, a pH 8.

La eficiencia de la transformación osciló desde 0,3·10-4

hasta 0,9·10-4

co-

lonias ZeoR obtenidas respecto de las células inicialmente sembradas en los expe-

rimentos de transformación. La estabilidad del fenotipo ZeoR fue chequeado para

todos los clones transformados putativos mediante selección repetida en placas

Zeo10 siguiendo un modo de operación similar al descrito con Hyg. Alrededor del

30% de los clones iniciales sobrevivieron tras dos rondas de selección y retuvie-

ron el fenotipo ZeoR de manera estable durante al menos 12 meses, incluso en

ausencia de presión selectiva. El sistema utilizado para transferir los clones a tra-

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Resultados 63

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vés de las diferentes rondas (resuspensión de las células en medio líquido con

Zeo15) aseguraba un mayor contacto de las células con el antibiótico evitando

pues escapes sucesivos. Las diferencias de crecimiento entre los clones ZeoR y la

cepa silvestre de S. almeriensis eran claramente aparentes después de unos pocos

días de crecimiento en presencia del antibiótico (Figura 3-5B). Esto es indicativo

de la realidad de la transformación y de la expresión apropiada del gen Shble.

Criterios de transformación

Resistencia a zeocina

Un primer criterio de transformación es lógicamente la resistencia a Zeo,

cuya estabilidad puede constatarse a lo largo del tiempo paralos clones transfor-

mados. Mensualmente, los clones son transferidos a placas nuevas con medio

fresco con Zeo. En la primera, e incluso en la segunda transferencia, ha sucedido,

que un mínimo número de clones han sido incapaces de crecer en presencia de

Zeo, pero los clones supervivientes mantienen establemente el fenotipo ZeoR. El

sistema de transferencia asegura el contacto de las células con el antibiótico de

modo que se eviten los “escapes” y los resultados no admiten ambigüedad alguna

pues las diferencias de crecimiento son claramente observables a simple vista (Fi-

gura 3-5B). Obsérvese cómo no crece nada en absoluto el clon WT en tanto que

los clones transformados exhiben un vigoroso crecimiento en la placa con Zeo10

(Figura 3-5B). Se puede observar también que hay grados en la resistencia a Zeo;

por ejemplo, el clon transformado #8 crece bastante más pobremente que los de-

más clones transformados, algo que cabe esperar dada la aleatoriedad del proceso

de inserción del T-DNA y la consecuente variabilidad en la expresión de los

transgenes (Figura 3-5B).

PCR para el gen Shble

Para comprobar la presencia de los transgenes del T-DNA en los posibles

transformante realizamos experimentos de PCR para amplificar un fragmento del

gen Shble. El DNA genómico usado como molde se obtuvo inicialmente mediante

un procedimiento rápido de extracción a partir de colonias, y los resultados fueron

satisfactorios. Después de separar por electroforesis aparecía la banda del tamaño

esperado en los tres clones transformados chequeados (Figura 3-9A). El DNA

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extraído mediante un kit comercial también funcionó como molde, apareciendo en

el gel de agarosa la banda esperada, aunque algo más tenue, en otros cuatro clones

transformados ensayados (Figura 3-9B). No se observaron bandas de amplifica-

ción ni en el control negativo (Figura 3-9A) ni en la cepa no transformada (WT en

Figura 3-9A y B).

Figura 3-9. Amplificación por PCR de un fragmento del gen Shble (paneles A y B) y de otro

del gen GUS (panel C). Las diferentes calles corresponden a la cepa silvestre de S. almeriensis

(WT), a diferentes clones ZeoR putativamente transgénicos (#1-#64)), a los marcadores de tamaño

(M), y un control positivo (C+; una muestra de un clon transgénico de la microalga Tetraselmis

chuii). El DNA genómico utilizado como molde ha sido extraído con el método rápido (A) y con

un kit comercial (B). (Tomada de Dautor et al. 2014.)

PCR para el gen GUS

Aplicamos la técnica de PCR para comprobar también la presencia del otro

de los transgenes mediante la amplificación de un fragmento del gen GUS. En este

caso, el DNA extraído por el procedimiento rápido a partir de colonias no funcio-

nó adecuadamente como molde pues no apareció ninguna banda de amplificación

en ninguna de las muestras procedentes de cuatro clones transformados. En cam-

bio, los resultados fueron positivos para esos mismos cuatro clones transformados

cuando se utilizó como DNA molde el extraído mediante el kit comercial (datos

no mostrados). Extraído el DNA genómico mediante el kit comercial, en 9 de 19

clones ZeoR ensayados aparecían bandas de amplificación correspondientes a

GUS (Figura 3-9C). No aparecían bandas de amplificación ni en el control negati-

vo (sin DNA molde) ni en la muestra procedente de la cepa no transformada

(WT). No obstante, cuando volvimos a ensayar la PCR para GUS, con DNA mol-

de extraído por el método rápido, utilizando una nueva pareja de oligonucleótidos

cebadores mejor optimizados, aproximadamente la mitad de las muestras de clo-

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nes transformados mostraron la banda de amplificación esperada (datos no mos-

trados), lo que indica que la técnica de extracción de ADN es adecuada para el

rastreo inicial de los clones.

Tinción GUS

Para acumular una evidencia más, investigamos también la presencia de

actividad GUS mediante tinción histoquímica en los clones transformados. Todos

nuestros intentos dieron resultado negativo excepto uno. Cultivamos en medio

líquido el clon transformado #20 que era uno de los clones positivos en la PCR

para GUS. Se hicieron tres cultivos con diferentes concentraciones de Zeo: 5, 7, y

10 mg/L. Únicamente el cultivo con 10 mg/L de Zeo desarrolló coloración azul

(Figura 3-10) no tiñéndose los otros dos cultivos del clon transformado #20 ni,

como era de esperar, el WT. Tantas cuantas veces hemos repetido este experimen-

to, nunca hemos vuelto a conseguir tinción azul en S. almeriensis en ningún otro

clon transformado. Aunque, empleando idéntica técnica, en nuestro laboratorio

hemos detectado rutinariamente actividad GUS para numerosos clones de T. chuii

transformados con el mismo procedimiento y el mismo vector, pCAMShble. Co-

mo en el caso de los clones transformados con pCAMBIA 1305.1, los extractos

proteicos brutos de los transformados con la versión modificada del vector,

pCAMShble, presentaban una débil actividad β-glucuronidasa aunque significati-

vamente superior al WT (resultados no mostrados).

Figura 3-10.Tinción GUS. Todos los pocillos corresponden a cultivos con idéntico tratamiento

para teñir. El clon transgénico #20 ha sido cultivado en medio líquido con 5, 7, y 10 mg/L de zeo

cina. Se observa tinción solo en las células de máxima concentración de antibiótico.

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Estabilidad genética de los clones transformados

Actualmente seguimos un protocolo de replicación de los clones transfor-

mados riguroso en cuanto al mantenimiento de la presión de selección. Cada 15

días aproximadamente los clones transformados, mantenidos rutinariamente en

placas petri con medio sólido DWNA+Zeo10, son transferidos a placas con idén-

tico medio fresco. La transferencia no se hace por repicado simple, como es habi-

tual y como veníamos haciendo, sino que procedemos a resuspender el inóculo en

medio líquido conteniendo Zeo 10 mg/L, para facilitar que todas las células entren

en contacto con el antibiótico, de esta suspensión se hacen diluciones seriadas

(100-10

-3) y se siembra una gota de 15 µL de cada dilución en medio sólido

DWNA+Zeo10 (procedimiento idéntico al usado y presentado en la Figura 3-5B).

De este modo creemos que impedimos que células no transformadas puedan so-

brevivir acantonadas dentro de un acúmulo de células transformadas que las prote-

jan. Siguiendo este sistema bastantes clones procedentes directamente de las pla-

cas de transformación, presuntamente ZeoR, han sido eliminados. Los restantes, se

mantienen establemente desde hace meses mostrando que el fenotipo ZeoR es ge-

néticamente estable.

Transformación con genes DGAT Una vez desarrollado satisfactoriamente un procedimiento fiable y eficien-

te de transformación genética para S. almeriensis, se procedió a aplicarlo como

prueba de concepto de que la transformación genética podía ser útil para incre-

mentar la cantidad de TAG con una posible utilidad en la obtención de biodiesel.

Nuestra hipótesis de trabajo era que se podría alcanzar el objetivo mediante la

introducción y sobreexpresión de genes DGAT controlados por elementos regula-

dores apropiados. Una vez decididos los genes a introducir, EpDGAT1 y CrScD-

GAT2, y los elementos reguladores, el promotor Hsp70A:RbcS2:Intr y el termina-

dor 3’-UTR se procedió a su ensamblaje en el orden adecuado e introducción en el

vector pCAMShble. Las construcciones en este plásmido binario permitirían

transferir los módulos de expresión apropiados a las células de S. almeriensis y

generar los correspondientes clones transgénicos sobreexpresando bien EpD-

GAT1o bien CrScDGAT2. Las correspondientes construcciones se realizaron se-

gún se ha descrito en Material y Métodos.

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Resultados 67

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Evidencias de transformación con EpDGAT1

Aunque los ensayos previos acreditaban que el proceso de transformación

se producía efectivamente de la forma esperada mediante la transferencia del T-

DNA y su incorporación aleatoria al genoma de la célula transformada, no obstan-

te, en todos los casos, llevamos a cabo pruebas adicionales que comprobasen la

realidad de lo esperado. De modo que, una muestra de clones transformados pri-

marios (ZeoR) fueron sometidos a PCR para verificar la presencia del transgén de

interés (EpDGAT1) y, sistemáticamente, todos los clones transgénicos eran anali-

zados respecto de su composición en ácidos grasos (por triplicado: tres cultivos

independientes y tres análisis correspondientes).

Análisis por PCR

El análisis por PCR sobre DNA genómico, de una muestra aleatoria de 15

clones ZeoR, transformados con pCAMShble-EpDGAT1, demostró que la gran

mayoría de los clones ZeoR tenían integrado en su genoma el gen EpDGAT1 como

se manifestaba por la presencia de las bandas correspondientes a la amplificación

esperada (Figura 3-11) y su ausencia en el clon no transformado (WT) y en la ca-

lle con el control negativo (sin DNA molde) (Figura 3-11).

Figura 3-11.PCR de un fragmento del gen EpDGAT1. Los números del #1-#15 corresponden a

colonias putativamente transgénicas (ZeoR).

Evidencias de transformación con CrScDGAT2

El protocolo de verificación seguido para el gen EpDGAT1 se aplicó

igualmente a los clones transformados con CrScDGAT2.

Análisis por PCR

Una muestra de cuatro clones ZeoR transformados con CrScDGAT2 fueron

chequeados para la presencia del gen con dos tipos de extractos de DNA genómi-

co: uno procedente de células viejas (mantenidas en placa de agar nutritivo más de

50 días) y el otro procedente de células jóvenes (alrededor de 16 días). Las cuatro

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calles con DNA genómico de células jóvenes dieron amplificación para el gen.

No así las células viejas (Figura 3-12).

Figura 3-12. PCR de un fragmento del gen CrScDGAT2. Los números (#1, #2, etc.) correspon-

den a colonias putativamente transgénicas (ZeoR). Las cuatro primeras calles corresponden a colo-

nias “viejas” (50 días aprox.) frente a las cuatro siguientes que son los mismos clones pero con

muestras tomadas de colonias “jóvenes” (16 días aprox.). M, marcadores; WT, “wild type”, y C-,

control negativo.

Composición en ácidos grasos de los clones transformados con

DGAT

En experimentos previos habíamos determinado que la cepa “wild type”

de S. almeriensis (SWT), partiendo de cultivos a DO600 = 0,1, alcanzaba la fase

estacionaria en 12 d. Los clones transformados (SD1E# para DGAT1 y SD2C#

para DGAT2) alcanzaban fase estacionaria en 12 d o incluso algunos días antes.

Puesto que presuponíamos, de acuerdo con un cuerpo abundante de literatura, que

la acumulación de lípidos es máxima en fase estacionaria, nos pareció apropiado

comparar la composición lipídica de todos los clones en esta fase. Ante la variabi-

lidad observada entre los clones trasformados en alcanzar la fase estacionaria, y

habida cuenta de la necesidad de aplicar un criterio idéntico a todos los clones

para hacer comparaciones legítimas, optamos por un criterio temporal y fijamos

12 d de cultivo como criterio que determinaba el momento en que se cosechaban

los cultivos.

Clones DGAT1

Cada clon ZeoR estable fue cultivado y analizado por triplicado. En total se

han estudiado de este modo 30 clones SD1E# (transformados con DGAT1). La

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Resultados 69

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Tabla 3-4. Composición en ácidos grasos (mg/g de biomasa seca) de los diferentes clones

transgénicos con EpDGAT1 de S. almeriensis (SD1E#). Los valores corresponden a la media

(arriba, banda gris) y el error estándar (debajo, banda blanca) de tres cultivos independientes para

cada clon. Todos los cultivos se iniciaron simultáneamente con DO600=0,1 y se cosecharon a los 12

días.

Clon 16:0 18:1n9 18:2n6 18:3n3 TFA PUFA MUFA SFA

SD1E1 14,6 20,6 7,0 14,9 76,5 31,8 26,1 18,2

0,6 0,9 0,3 0,6 2,0 0,3 1,2 1,0

SD1E4 11,4 17,1 5,9 15,6 66,7 29,5 21,7 15,5

0,6 1,2 0,1 0,4 3,2 1,2 1,3 0,7

SD1E10 11,9 16,8 4,2 15,1 65,4 31,9 21,3 12,3

1,6 2,2 0,6 2,1 9,0 4,4 2,8 1,9

SD1E11 15,9 25,2 7,2 15,6 83,2 34,7 31,7 16,9

0,6 0,9 0,3 0,4 3,2 1,4 1,3 0,6

SD1E12 10,3 11,0 5,1 16,3 61,7 34,6 16,7 10,4

0,8 0,5 0,3 1,2 4,4 2,6 0,9 0,9

SD1E13 14,7 18,5 4,9 18,8 75,1 37,0 23,0 15,1

1,7 3,0 0,3 0,8 8,2 2,3 4,4 2,0

SD1E16 15,7 24,5 7,2 16,6 82,3 35,6 30,3 16,4

0,9 1,4 0,6 1,1 5,5 2,8 1,8 0,9

SD1E25 14,6 22,1 8,4 14,7 79,9 35,3 29,3 15,4

1,3 3,8 1,5 2,5 10,1 4,5 3,6 2,5

SD1E26 16,4 20,7 9,0 23,8 93,5 48,7 28,4 16,4

3,3 4,2 1,9 4,4 19,3 10,4 5,6 3,3

SD1E28 12,1 15,9 6,5 15,0 66,8 30,1 19,8 16,9

0,5 0,6 0,4 0,8 3,1 1,6 0,8 0,9

SD1E29 11,7 19,0 4,1 15,5 65,6 26,7 22,4 16,6

1,2 2,1 0,6 1,7 7,4 3,3 2,5 1,6

SD1E30 8,6 10,1 5,6 10,9 46,6 22,9 13,2 10,6

0,6 0,6 0,4 1,0 3,6 1,9 0,9 0,8

SD1E36 13,8 20,6 5,8 19,2 79,6 37,9 28,0 13,8

1,3 1,7 0,6 1,6 6,5 3,2 2,1 1,3

SD1E38 16,2 17,1 14,1 20,2 95,5 53,1 26,2 16,2

3,5 3,9 3,0 4,1 20,9 11,6 5,9 3,5

SD1E41 13,3 26,2 7,1 14,5 80,0 33,8 32,2 14,0

1,3 3,1 0,7 1,2 8,4 2,9 4,2 1,4

SD1E43 13,2 20,8 5,7 16,2 75,0 35,9 25,6 13,5

0,7 2,3 0,2 0,1 3,6 0,5 2,2 0,9

SD1E47 9,0 14,6 4,9 13,8 57,3 29,2 19,0 9,0

1,5 2,8 0,8 1,8 9,6 4,5 3,7 1,5

SD1E48 15,1 32,5 6,2 20,0 96,3 40,3 40,9 15,1

4,2 9,5 1,7 5,4 27,4 10,6 12,7 4,2

SD1E51 21,3 27,2 7,8 27,1 112,8 53,6 37,9 21,3

3,8 4,5 1,7 6,4 22,9 12,0 7,3 3,8

SD1E52 21,5 36,9 13,0 16,3 115,0 46,6 46,0 22,4

5,7 10,2 3,1 3,4 28,5 10,1 12,4 5,9

SD1E53 12,9 21,9 6,7 19,1 78,9 39,1 26,6 13,3

2,8 4,8 1,5 4,1 17,6 8,7 5,7 3,2

SD1E55 15,7 35,4 8,2 17,1 93,9 37,8 39,5 16,6

1,8 4,4 0,9 1,6 10,6 3,7 4,9 2,0

SD1E63 12,9 20,2 5,8 15,5 72,2 33,6 25,6 12,9

1,4 1,8 0,5 1,6 7,4 3,4 2,7 1,4

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70

Clon 16:0 18:1n9 18:2n6 18:3n3 TFA PUFA MUFA SFA

SD1E64 16,5 21,8 8,5 14,6 81,4 33,9 30,8 16,8

3,0 3,6 1,5 2,7 14,2 6,1 5,2 2,8

SD1E68 14,9 20,9 6,7 18,5 80,8 38,1 27,7 14,9

2,0 2,8 0,9 2,3 10,5 5,1 3,6 2,0

SD1E70 14,0 19,8 5,3 18,1 74,3 35,9 24,4 14,0

0,3 0,4 0,3 1,0 2,6 1,9 0,6 0,3

SD1E72 11,6 12,4 4,8 17,5 62,6 34,4 16,6 11,6

1,7 1,7 0,7 2,2 8,5 4,7 2,2 1,7

SD1E77 13,6 26,0 4,8 14,7 75,1 30,7 30,8 13,6

1,5 3,1 0,4 1,3 7,5 2,7 3,7 1,5

SD1E78 19,1 33,0 6,1 14,0 89,5 30,4 38,9 20,2

1,5 3,2 0,5 1,1 7,6 2,3 3,6 1,7

SD1E79 10,6 13,3 5,4 15,6 60,8 32,2 17,9 10,6

0,4 0,7 0,2 1,0 3,2 2,7 0,5 0,4

Media 14,1 21,4 6,7 16,8 78,1 35,8 27,3 15,0

E.E. 3,1 6,8 2,3 3,1 15,3 7,0 7,8 3,1

composición en ácidos grasos de los clones estudiados en este trabajo (medias y

desviaciones típicas) se muestran en las Tablas 3-4 (en mg/g de biomasa seca) y

3-5 (en % del total de ácidos grasos). Solo se incluyen en las tablas los ácidos gra-

sos mayoritarios. Los datos completos, de cada cultivo, se proporcionan en la Ta-

bla A# del Apéndice.

Los ácidos grasos mayoritarios fueron 16:0, 18:1n9, y 18:3n3, presentes en

cantidades substanciales, en promedio: 14, 21, y 17 mg/g, respectivamente (Tabla

3-4). El contenido medio de TFA, PUFA, MUFA, y SFA fue 78, 36, 27, y 15

mg/g (Tabla 3-4). El nivel de variación entre los clones es muy elevado. Por

ejemplo, el contenido en TFA oscila entre 46,6±3,6 mg/g del clon SD1E30 y

115±28,5 mg/g del clon SD1E52. Algo similar sucede entre las muestras dentro

de cada clon donde, por ejemplo, el error estándar de la media de SD1E52 es 28

mg/g (Tabla 3-3). Aparentemente el “ruido” experimental es elevado pese a que

hemos tomado todas las medidas que hemos podido para tratar de minimizarlo.

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Resultados 71

71

Tabla 3-5. Composición en ácidos grasos (% del total de ácidos grasos) de los diferentes

clones transgénicos con EpDGAT1 de S. almeriensis (SD1E#). Los valores corresponden a la

media (arriba, banda gris) y el error estándar (debajo, banda blanca) de tres cultivos independien-

tes para cada clon. Todos los cultivos se iniciaron simultáneamente con DO600=0,1 y se cosecharon

a los 12 días.

clon 16:0 18:1n9 18:2n6 18:3n3 18:4n3 PUFA MUFA SFA

SD1E1 19,1 26,9 9,2 19,5 3,4 41,5 34,2 23,7

0,3 0,8 0,3 0,7 0,1 0,8 1,1 0,8

SD1E4 17,1 25,6 8,8 23,5 5,1 44,2 32,5 23,3

0,1 0,5 0,3 0,9 0,2 0,3 0,4 0,1

SD1E10 18,2 25,6 6,4 23,1 6,0 48,8 32,6 18,7

0,1 0,2 0,1 0,0 0,1 0,3 0,3 0,4

SD1E11 19,1 30,3 8,7 18,7 3,4 41,7 38,1 20,3

0,1 0,1 0,1 0,3 0,0 0,3 0,3 0,1

SD1E12 16,7 17,8 8,3 26,5 4,7 56,1 27,1 16,9

0,3 0,5 0,1 0,3 0,1 0,2 0,5 0,3

SD1E13 19,5 24,5 6,6 25,2 4,6 49,5 30,4 20,1

0,1 1,4 0,3 2,3 0,5 3,4 2,9 0,6

SD1E16 19,0 29,8 8,8 20,2 2,5 43,3 36,8 19,9

0,1 0,5 0,1 0,3 0,0 0,6 0,4 0,2

SD1E25 18,3 27,5 10,4 18,3 5,8 44,1 36,7 19,2

0,8 1,5 0,7 1,4 0,8 1,4 0,2 1,6

SD1E26 17,6 22,1 9,7 25,5 5,1 52,0 30,4 17,6

0,2 0,4 0,2 0,6 1,0 0,7 0,5 0,2

SD1E28 18,2 23,7 9,7 22,4 5,2 45,0 29,7 25,3

0,5 0,5 0,5 0,3 0,2 0,3 0,5 0,6

SD1E29 17,8 29,0 6,3 23,6 6,0 40,7 34,1 25,3

0,1 0,1 0,2 0,4 0,1 0,5 0,2 0,4

SD1E30 18,4 21,8 12,0 23,3 5,4 49,0 28,3 22,7

0,2 0,4 0,1 0,5 0,1 0,4 0,3 0,1

SD1E36 17,3 25,8 7,3 24,1 5,1 47,6 35,1 17,3

0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,4 0,6 0,2

SD1E38 17,0 17,9 14,8 21,2 4,5 55,6 27,4 17,0

0,1 0,6 0,3 0,3 0,1 0,5 0,4 0,1

SD1E41 16,6 32,7 8,9 18,1 3,4 42,4 40,2 17,5

0,4 0,6 0,3 0,5 0,1 0,8 1,1 0,4

SD1E43 17,6 27,7 7,6 21,6 4,2 47,9 34,1 18,0

0,1 1,7 0,1 1,1 0,3 1,7 1,3 0,4

SD1E47 15,8 25,4 8,5 24,3 4,7 51,1 33,1 15,8

0,2 0,7 0,1 1,1 0,1 0,8 0,9 0,2

SD1E48 15,7 33,7 6,4 20,9 5,3 42,1 42,2 15,7

0,2 0,4 0,1 0,5 0,9 1,4 1,6 0,2

SD1E51 19,0 24,2 6,9 23,9 6,0 47,4 33,7 19,0

0,5 1,1 0,4 1,1 0,3 1,7 1,3 0,5

SD1E52 18,7 31,9 11,3 14,2 4,1 40,7 39,9 19,4

0,4 0,9 0,1 0,5 0,2 1,2 0,9 0,4

SD1E53 16,3 27,8 8,5 24,2 4,2 49,5 33,7 16,8

0,3 0,8 0,2 0,3 0,2 0,6 0,5 0,4

SD1E55 16,7 37,6 8,7 18,2 3,6 40,3 42,0 17,7

0,2 0,5 0,0 0,4 0,1 0,7 0,6 0,1

SD1E63 17,9 28,0 8,1 21,5 6,6 46,6 35,5 17,9

0,1 0,3 0,2 0,1 0,2 0,6 0,5 0,1

SD1E64 20,2 26,8 10,4 17,8 3,8 41,6 37,8 20,6

0,5 0,4 0,1 0,2 0,1 0,3 0,1 0,2

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 72

72

clon 16:0 18:1n9 18:2n6 18:3n3 18:4n3 PUFA MUFA SFA

SD1E68 18,5 25,8 8,3 22,9 5,8 47,2 34,3 18,5

0,2 0,7 0,4 0,4 0,3 1,0 0,8 0,2

SD1E70 18,8 26,7 7,1 24,4 5,0 48,3 32,8 18,8

0,3 0,8 0,2 0,6 0,0 1,0 0,7 0,3

SD1E72 18,5 19,8 7,7 27,9 6,1 55,0 26,6 18,5

0,4 0,6 0,1 0,4 0,0 0,8 0,5 0,4

SD1E77 18,1 34,6 6,4 19,6 5,2 40,9 41,0 18,1

0,5 1,2 0,1 1,0 0,2 1,5 1,1 0,5

SD1E78 21,3 36,9 6,8 15,6 2,9 34,0 43,4 22,6

0,1 0,4 0,0 0,5 0,1 0,3 0,3 0,2

SD1E79 17,5 21,9 8,9 25,7 4,8 53,0 29,5 17,5

0,3 1,4 0,1 0,5 0,2 1,8 1,6 0,3

Media 18,0 27,0 8,6 21,9 4,7 46,2 34,4 19,3

E.T. 1,3 5,0 1,9 3,3 1,0 5,3 4,7 2,6

Respecto del contenido total de ácidos grasos, TFA, hay dos clones,

SD1E51 y SD1E52, que tienen un elevado valor, 112 y 115 mg/g, respectivamen-

te. Estos valores son claramente superiores a la media de todos los clones, 78

mg/g suponiendo un incremento en TFA superior al 40%. El clon SD1E52 mues-

tra también un elevado contenido en 16:0, 22 mg/g frente a una media de 14 mg/g

(incremento del 57%), en ácido oleico (OA, 18:1n9), 37 mg/g frente a una media

de 21 mg/g (incremento del 76%), así como en MUFA y SFA. En el otro extremo

encontramos el clon SD1E30 con un pobre contenido en ácidos grasos de sólo 47

mg/g, que es el reflejo del bajo contenido en ácidos grasos individuales. También

es notable el contenido en ácido α-linolénico (ALA, 18:3n3) del clon SD1E51, 27

mg/g, frente a la media de los clones, 17 mg/g. También aparecen valores extre-

mos inferiores, por ejemplo, el clon SD1E30, que muestra 9, 10, y 11 mg/g de

16:0, 18:1n9, y 18:3n3, respectivamente (Tabla 3-4).

También hemos calculado el porcentaje de cada ácido graso sobre el total

de ácidos grasos (Tabla 3-5). Los ácidos grasos principales, 16:0, 18:1n9, y

18:3n3 constituyen por término medio el 18%, 27% y 22% del TFA, respectiva-

mente. El porcentaje medio de PUFA es 46%, los MUFA comprenden el 34%,

mientras que los SFA son el 20% (Tabla 3-5). Aunque a niveles bastante más re-

ducidos que para los datos de peso seco (mg/g), todavía se observan niveles subs-

tanciales de variación entre clones y entre muestras de un mismo clon. Por ejem-

plo, el contenido en OA (18:1n9) varía entre 17,8±0,5% en el clon SD1E12 y

37,6±0,5% en SD1E55 (Tabla 3-5), algo más del doble. Respecto del contenido

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Resultados 73

73

porcentual (Tabla 3-5) las diferencias en general son menos extremas, excepto

para el contenido en OA donde, frente al promedio de 27%, se observan valores

por encima del 37% en SD1E55 y SD1E78.

Clones DGAT2

Por causas ajenas a la planificación de esta tesis, se dispuso del gen

DGAT2, optimizado en el uso de codones para Chlamydomonas, bastante más

tarde. Por consiguiente, todos los trabajos relacionados con este gen han tenido un

menor desarrollo puesto que han dispuesto de menos tiempo. En este trabajo se

han estudiado solamente cuatro clones transformados con DGAT2.

Tabla 3-6. Composición en ácidos grasos (mg/g de biomasa seca) de los diferentes clones

transgénicos con CrScDGAT2 de S. almeriensis (SD2C#). Los valores corresponden a la media

(arriba, banda gris) y el error estándar (debajo, banda blanca) de tres cultivos independientes para

cada clon. Todos los cultivos se iniciaron simultáneamente con DO600=0,1 y se cosecharon a los 12

días.

Clon 16:0 18:1n9 18:2n6 18:3n3 18:4n3 TFA PUFA MUFA SFA

SD2C1 14,2 21,9 11,2 18,9 2,9 92,6 50,4 27,3 14,9

0,7 1,5 0,6 0,9 0,1 4,8 2,6 1,7 0,8

SD2C2 12,2 15,6 6,7 16,0 4,1 72,2 39,6 20,2 12,4

0,8 0,8 0,5 1,5 0,3 5,0 3,2 1,1 0,7

SD2C7 20,8 33,1 9,3 32,3 6,6 135,3 70,8 42,7 21,9

6,6 10,0 2,6 10,6 2,2 43,3 23,0 13,4 6,9

SD2C8 13,5 17,4 7,2 17,7 4,2 80,7 43,7 23,0 14,0

3,1 4,2 2,0 3,2 0,8 17,8 9,0 5,7 3,2

Media 15,2 22,0 8,6 21,2 4,5 95,2 51,1 28,3 15,8

E.E. 3,8 7,8 2,1 7,5 1,5 28,0 13,9 10,0 4,2

En la Tabla 3-6 se presentan los datos de composición de los ácidos grasos

principales expresados en mg/g de peso seco. Destaca en ellos las cifras corres-

pondientes al clon SD2C7: 21 mg/g de ácido palmítico (PA, 16:0), 33 mg/g de

OA (18:1n9) y 32 mg/g de ALA (18:3n3) frente a un contenido medio de 15 mg/g

de 16:0, 22 mg/g de 18:1n9, y 21 mg/g de 18:3n3. El clon SD2C7 muestra un alto

contenido en ácidos grasos resultando en 131 mg/g de TFA frente a la media de

los clones que es 95 mg/g.

En cuanto a los datos porcentuales (tabla 3-7) no parecen observarse gran-

des diferencias entre los cuatro clones DGAT2.

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74

Tabla 3-7. Composición en ácidos grasos (% del total de ácidos grasos) de los diferentes

clones transgénicos con CrScDGAT1 de S. almeriensis (SD2C#). Los valores corresponden a la

media (arriba, banda gris) y el error estándar (debajo, banda blanca) de tres cultivos independien-

tes para cada clon. Todos los cultivos se iniciaron simultáneamente con DO600=0,1 y se cosecharon

a los 12 días.

Clon 16:0 18:1n9 18:2n6 18:3n3 18:4n3 PUFA MUFA SFA

SD2C1 15,4 23,6 12,1 20,4 3,2 54,5 29,5 16,1

0,0 0,7 0,2 0,2 0,1 0,6 0,6 0,0

SD2C2 16,9 21,7 9,3 22,1 5,7 54,8 28,1 17,1

0,1 0,5 0,1 0,5 0,1 0,7 0,6 0,4

SD2C7 15,4 24,5 7,0 23,8 4,9 52,2 31,6 16,2

0,1 0,5 0,4 0,4 0,1 0,5 0,3 0,2

SD2C8 16,8 21,5 8,9 22,1 5,2 54,2 28,4 17,4

0,1 0,4 0,4 0,8 0,1 0,8 0,7 0,1

Media 16,1 22,8 9,3 22,1 4,7 53,9 29,4 16,7

E.E. 0,8 1,5 2,1 1,4 1,1 1,2 1,6 0,7

Fuentes de la variación de la composición de ácidos grasos

Hemos estimado los componentes de la varianza de los datos mediante un

ANOVA encajado (“nested” ANOVA) que nos proporciona los porcentajes con

los que cada factor contribuye a la variación total. Este análisis nos permitirá

comprender la estructura de la variación, las fuentes de la variación de los datos.

Hemos diferenciado tres fuentes de variación jerarquizadas, de la superior

a la inferior, el transgén que recogerá la variación debida al gen presente en el

clon transformado (DGAT1, DGAT2 o ninguno), el clon, que recogerá la variación

debida a las diferencias individuales entre los clones (los 30 clones SD1E#, los 4

clones SD2C#, y el clon no transformado SWT), y las muestras tomadas de cada

clon (3) que recogerá la variación debida a las diferencias entre los tres cultivos y

los tres análisis lipídicos de cada clon o sea, el error experimental.

En una observación global de la Tabla 3-8 se aprecia que, en general, la

fuente principal de variación es el clon. La proporción de la variación debida al

clon oscila entre 27%, para el contenido en PUFA en peso seco, y 95% para el

contenido en ALA expresado en porcentaje sobre TFA. Solo para el contenido en

PUFA en peso seco es el transgén la fuente principal de variación (47%). El error

muestral tiene una contribución importante a la variación, oscilando entre 2%,

para el porcentaje de OA, y 42%, para el contenido en SFA en peso seco. En todos

los casos la contribución del error muestral, aun siendo substancial, es siempre

inferior a la del clon.

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.

Resultados 75

75

Tabla 3-8. Componentes de la varianza (%) para las variables lipídicas. La varianza de cada

variable aparece descompuesta en tres componentes: la varianza debida al transgén, la debida al

clon, y la debida al error muestral.

Ácido graso Transgén Clon Error muestral

16:0a 0,00 58,61 41,39

18:1n9 a 0,00 73,73 26,27

18:3n3 a 27,74 39,08 33,18

TFA a 20,36 41,57 38,06

PUFA a 47,17 27,18 25,65

MUFA a 0,00 68,03 31,97

SFA a 0,00 57,23 42,77

16:0 b

30,23 65,77 4,01

18:1n9 b

12,96 84,95 2,09

18:3n3 b

0,00 95,10 4,90

PUFA b

22,34 74,38 3,28

MUFA b

2,03 93,28 4,69

SFA b

13,36 84,08 2,56 a En mg/g de peso seco.

b En % del total de ácidos grasos.

Es de destacar que el error muestral es significativamente menor para los

valores expresados como porcentajes sobre TFA (rango 2%-5%) (mitad inferior

de la Tabla 3-8). Paralelamente es para estas variables para las que la contribución

del clon es superior (rango 66%-95%). Podemos observar que el error muestral es

sensiblemente inferior para los porcentajes de ácidos grasos. Esto nos indica que

la composición lipídica expresada en % se ve mucho menos afectada por las va-

riaciones entre cultivos y entre análisis cromatográficos y, por consiguiente, son

mejores indicadores de la influencia de los factores genéticos (el transgén y el

clon) sobre la composición en ácidos grasos. Esto significa que estos porcentajes

son más estables frente a las variaciones experimentales no controladas. Como

consecuencia, los valores porcentuales son más sensibles a los factores genéticos

y, en general, serán más sensibles a los test estadísticos. Dicho de otro modo, será

más fácil detectar un efecto genético significativo en las variables expresadas en

% de TFA que en las expresadas como mg/g de biomasa seca.

Adicionalmente, este análisis nos indica que son los factores genéticos (el

transgén y el genotipo del clon individual), los determinantes fundamentales de la

variación en la composición de ácidos grasos y que el gen introducido tiene una

influencia marginal frente a la del clon concreto. Esto significa que cada clon,

resultado de un evento de transformación independiente, más allá del T-DNA re-

cibido (que es idéntico dentro de cada familia de clones, SD1E# y SD2C#), posee

rasgos diferenciadores respecto de otros clones, que tienen una influencia decisiva

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 76

76

sobre la composición de ácidos grasos. Esta influencia es cuantitativamente más

determinante sobre los porcentajes de los diferentes ácidos grasos que sobre el

contenido neto de estos ácidos grasos (nótese la diferencia entre los valores de la

mitad superior de la tabla respecto de los de la mitad inferior). Por ejemplo, el

transgén explica el 28% de la variación del contenido de ALA en peso seco y el

0% del contenido porcentual, mientras que el clon explica el 39% del contenido

en peso seco y el 95% del contenido porcentual de este ácido graso (Tabla 3-8).

Solamente, y llamativamente, el contenido en PUFA, expresado en mg/g de bio-

masa seca (47%) o como % TFA (22%), exhibe valores elevados para el compo-

nente del trasgén (Tabla 3-8).

Análisis de grupos

Hemos llevado a cabo también un análisis de grupos de todos los clones

transgénicos junto con la cepa silvestre. El propósito de este tipo de análisis es

establecer un agrupamiento de los distintos clones transgénicos basado en su simi-

litud para un cierto número de variables cuantitativas. En este caso, las variables

utilizadas han sido los contenidos en los diferentes ácidos grasos. Como veremos,

cada grupo queda caracterizado por su composición lipídica.

El agrupamiento se ha hecho dos veces basándose en dos conjuntos de va-

riables diferentes: uno, los contenidos de todos los ácidos grasos expresados en

mg/g de biomasa seca, y dos, los contenidos de todos los ácidos grasos expresados

en porcentaje. El número de grupos es definido por el propio usuario, es decir, no

es objetivamente determinado. Para definir un número de grupos razonable para

los datos, llevamos a cabo el procedimiento probando desde uno a siete grupos. La

observación de los diferentes resultados nos llevó a la conclusión de que un núme-

ro de tres grupos era el más natural para nuestros datos, en el sentido de que los

grupos formados presentaban claras diferencias de perfil de ácidos grasos, como

vamos a ver.

Este procedimiento crea 3 conglomerados (grupos = “clusters”) a partir de

35 clones. Los conglomerados son grupos de clones con características similares.

Para formar los conglomerados, el procedimiento comienza con cada clon en gru-

pos separados. Después, combina los dos clones que resultan los más cercanos,

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.

Resultados 77

77

basándose en una medida de distancia/identidad computada a partir de todas las

variables (contenido de cada uno de los ácidos grasos), para formar un nuevo gru-

po. Después de recalcular la distancia entre grupos, se combinan los dos grupos

ahora más cercanos. Este proceso se repite hasta que quedan solamente 3 grupos.

Figura 3-13.Dendrogramas mostrando el agrupamiento de los clones y las distancias entre los

grupos. El de la izquierda se generó a partir del contenido en ácidos grasos en mg/g de peso seco

mientras que el de la derecha se generó a partir del contenido en ácidos grasos en % de TFA.

En el análisis que hemos llevado a cabo, cada Grupo o “conglomerado”

queda caracterizado por una serie de “centroides” que proporcionan una descrip-

ción global de la composición en ácidos grasos de cada grupo.

El primer agrupamiento se ha basado en 22 variables (los 22 ácidos grasos

analizados expresados en mg/g) y aparece representado en un dendrograma (Figu-

ra 3-13 izquierda). Como se puede observar la mayoría de los clones transgénicos

se agrupan juntos (32 de 35; grupo II), hay un grupo monoclonal, formado por un

único clon (SD2C7; grupo III), y el grupo restante constituido por dos clones

(SWT y SD1E52; grupo I). Llama la atención en el dendrograma que, dentro del

grupo II, todos los clones DGAT2 (SD2C#, excepto SD2C7) forman una única

rama lo que indica que tienen una composición muy similar y diferenciada respec-

to de otros clones del grupo II. También nos indica este análisis que, desde el pun-

to de vista del contenido en ácidos grasos en mg/g, la inmensa mayoría de los clo-

nes transgénicos son esencialmente idénticos, estando caracterizados por la com-

posición del grupo II tal y como aparece en la Tabla 3-9: un bajo contenido en

16:0 (14 mg/g frente a 20 mg/g aproximadamente de los grupos I y III) y, en gene-

ral, en todos los ácidos grasos mayoritarios,18:1n9, 18:2n6, 18:3n3, y 18:4n3,

Dendograma

Método de Promedio de Grupo,Euclideana Cuadrada

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8

Dendograma

Método de Promedio de Grupo,Euclideana Cuadrada

0

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tan

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25

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 78

78

siempre respecto de los grupos I y III (Tabla 3-9). Dicho de otro modo, el efecto

que, de modo general, ha tenido la transformación (tanto con DGAT1 como con

DGAT2), ha sido reducir el contenido en ácidos grasos (en mg/g). No obstante,

aparecen clones transgénicos concretos con un elevado contenido, por ejemplo

SD2C7, que presenta los valores mayores en todos los ácidos grasos principales

(compárense los valores del grupo III con cualquiera de los otros grupos; Tabla 3-

9).

Tabla 3-9. Análisis de grupos. Se muestran los valores de los centroides de cada grupo para los

ácidos grasos más importantes. Se han agrupado los 35 clones (34 clones transgénicos más el clon

silvestre) en tres grupos por el método del Promedio de Grupo siguiendo una métrica de distancia

Euclideana Cuadrada a partir del contenido en ácidos grasos (mg/g).

I II III

16:0 19,5 13,8 20,8

16:1t 3,6 2,6 3,5

16:3n3 4,2 3,0 7,2

16:4n3 6,5 4,8 8,6

18:0 0,7 0,8 1,1

18:1n9 29,6 20,6 33,1

18:1n7 2,9 2,0 2,0

18:2n6 12,1 6,7 9,3

18:3n3 19,5 17,0 32,3

18:4n3 4,7 3,7 6,6

El agrupamiento construido a partir de los valores de los 22 ácidos grasos

expresados en porcentajes genera un grupo con 33 de los 35 clones (grupo I) y dos

grupos formados exclusivamente por un clon cada uno de ellos (Figura 3-13 dere-

cha). Notablemente, la rama que primero se bifurca del grupo I, reúne a los cuatro

clones DGAT2, lo que indica la alta similitud entre ellos en las proporciones de

los diferentes ácidos grasos que habíamos notado anteriormente. El grupo I, el

mayoritario, que incluye a SWT, se caracteriza, frente a los grupos II y III, esen-

cialmente, por un bajo contenido en 16:0 (18% vs. 20%) y un alto contenido en

18:3n3 (22% vs. 18-19%) y en 18:4n3 (5% vs. 3-4%) (Tabla 3-10). El clon

SD1E1, conforma en exclusiva el grupo II, cuyos rasgos más notables son porcen-

tajes elevados de 16:0, 16:1t, 16:3n3, 18:0, y 18:1n9. Rasgos similares presenta el

grupo III (clon SD1E64) diferenciándose del anterior sólo en ácidos grasos mino-

ritarios (por ejemplo, 16:1t y 18:0; Tabla 3-10.).

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Resultados 79

79

Tabla 3-10. Análisis de grupos. Se muestran los valores de los centroides de cada grupo para los

ácidos grasos más importantes. Se han agrupado los 35 clones (34 clones transgénicos más el clon

silvestre) en tres grupos por el método del Promedio de Grupo siguiendo una métrica de distancia

Euclideana Cuadrada a partir del contenido en ácidos grasos (% del total de ácidos grasos).

I II III

16:0 17,8 19,1 20,2

16:1t 3,3 5,2 3,6

16:3n3 3,7 6,5 6,5

16:4n3 6,2 0,0 3,1

18:0 1,2 4,6 0,4

18:1n9 26,8 26,9 26,8

18:1n7 2,6 2,0 4,5

18:2n6 8,6 9,2 10,4

18:3n3 22,1 19,5 17,8

18:4n3 4,8 3,4 3,8

El análisis de grupos a partir de los porcentajes de cada ácido graso sobre

el total sugiere tres ideas: primera, la mayoría de los clones transgénicos no se

diferencian de la cepa SWT; segunda, las diferencias observadas afectan al 16:0,

18:1n9 y 18:3n3, dentro de los ácidos grasos mayoritarios; y, tercera, los clones

transformados con DGAT2 son muy similares entre sí en su perfil de ácidos gra-

sos.

El análisis de grupos es una herramienta estadística meramente descripti-

va, nos proporciona pistas sobre los clones más destacados por su composición en

ácidos grasos, y cuáles de estos ácidos grasos marcan la diferencia, pero no pro-

porciona criterios estadísticos para establecer cuáles de esas diferencias son signi-

ficativas. Para este fin aplicamos a los datos otras herramientas estadísticas.

Comparaciones de la composición en ácidos grasos en clones transformados

con DGAT

Todas las comparaciones se han realizado mediante análisis de la varianza

(ANOVA) para un solo factor. Antes de aplicar el ANOVA hemos determinado si

las diferentes variables lipídicas (ácidos grasos, PUFA, etc.) se distribuyen esta-

dísticamente de manera aproximadamente normal, ya que éste es un requisito exi-

gido para poder realizar ANOVA. En los casos en los que la variable no se ajusta-

ba a una distribución normal, se ha procedido a transformarla aplicándole la utili-

dad de transformación de potencia disponible en STATGRAPHICS para este pro-

pósito. Generalmente, la variable transformada de este modo pasa a tener una dis-

tribución normal o aproximadamente normal. En los contados casos en los que la

variable transformada tampoco se ajustaba a la normalidad estadística, hemos

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 80

80

aplicado una prueba no paramétrica, el test de Kruskal-Wallis, equivalente al

ANOVA aunque menos sensible. Esta prueba se ha utilizado igualmente cuando

no se cumplía un requisito fundamental de ANOVA, la homogeneidad de las va-

rianzas entre las muestras. La no homogeneidad de las varianzas se comprueba

mediante el test de Levene, de manera que, cuando esta comprobación ponía de

manifiesto este problema, automáticamente aplicábamos el test de Kruskal-Wallis.

Comparación entre transgenes: EpDGAT1 vs. CrScDGAT2

Esta comparación pretende encontrar efectos diferenciales, si es que exis-

ten, entre los dos genes DGAT que se han utilizado para transformar. Como he-

mos comentado en la introducción los dos tipos de genes pertenecen a familias

evolutivamente muy diferentes y cabría esperar, como se ha encontrado en mu-

chos casos, que los dos productos proteicos desempeñen actividades metabólicas

diferentes y, por tanto, produzcan efectos diferentes en la composición lipídica de

las células transformadas.

Tabla 3-11. Comparación entre la composición en ácidos grasos entre los dos tipos de trans-

génicos (DGAT1 y DGAT2). Se muestran los valores de las medias de cada grupo para los ácidos

grasos más importantes y la probabilidad (P) del test de significación estadística de la diferencia

entre las medias.

DGAT1 DGAT2 P

16:0a 14,1±3,1 15,2±3,8 n.s.

18:1n9a 21,4±6,8 22,0±7,8 n.s.

18:2n6a 6,7±2,3 8,6±2,1 0,0050

18:3n3a 16,8±3,1 21,2±7,5 0,0093

18:4n3a 3,7±1,0 4,5±1,5 0,0499

TFA a 78,1±15,3 95,2±28,0 0,0465

PUFA a 35,8±7,0 51,1±13,9 0,0008

MUFA a 27,3±7,8 28,3±10,0 n.s.

SFA a 15,0±3,1 15,8±4,2 n.s.

16:0b 18,0±1,3 16,1±0,8 0,0003

18:1n9b 27,0±5,0 22,8±1,5 0,0167

18:2n6b 8,6±1,9 9,3±2,1 n.s. 0,0924

18:3n3b 21,9±3,3 22,1±1,4 n.s.

18:4n3b 4,7±1,0 4,7±1,1 n.s.

PUFAb 46,2±5,3 53,9±1,2 0,0032

MUFAb 34,4±4,7 29,4±1,6 n.s. 0,0562

SFAb 19,3±2,6 16,7±0,7 0,0057

a En mg/g de biomasa seca;

b en % del total de ácidos grasos.

Los resultados completos de esta comparación se muestran en la Tabla 3-

11 y se representan gráficamente en la Figura 3-14 respecto de los ácidos grasos

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.

Resultados 81

81

principales así como de las variables globales (TFA, etc.). En términos medios los

clones transgénicos DGAT2 muestran un mayor contenido en mg/g de biomasa

seca de todas las variables lipídicas (Tabla 3-11) siendo estadísticamente signifi-

cativas en todos los casos excepto para 16:0, 18:1n9, MUFA y SFA (Tabla 3-11;

véanse también, los diagramas de barras de la parte izquierda de la Figura 3-14).

No obstante, en cuanto a los ácidos grasos mayoritarios sólo es estadísticamente

significativa la diferencia en contenido del ácido linoléico (18:3n3, Tabla 3-11 y

Figura 3-14). Consistentemente el contenido en PUFA es significativamente ma-

yor en las líneas DGAT2, 51 mg/g, que en las DGAT1, 36 mg/g (Tabla 3-11 y

Figura 3-14). Asimismo el contenido en ácidos grasos totales (TFA) es mayor de

manera estadísticamente significativa en las transgénicas DGAT2 (Tabla 3-11 y

panel inferior izquierdo de la Figura 3-14).

Figura 3-14. Comparación de la composición en ácidos grasos entre transgénicas con

DGAT1 y con DGAT2.Se representan los datos de las medias correspondientes a las dos series de

clones transgénicos (SD1E#/DGAT1 y SD2C#/DGAT2) de S. almeriensis. En la parte superior se

representan datos individuales de los ácidos grasos mayoritarios; en la parte inferior datos de los

valores colectivos (TFA, PUFA, MUFA, y SFA). En la parte derecha se representan datos en %

del total de ácidos grasos; a la izquierda datos en mg/g de biomasa seca. Los asteriscos (*) indican

el nivel estadístico de significación: * P<0,05; ** P<0,01; y *** P<0,001.

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 82

82

La situación es algo diferente cuando se observan las proporciones o por-

centajes de las variables lipídicas. Así se puede ver, que los porcentajes de ácido

palmítico (16:0) y de ácido oleico (18:1n9) son superiores en las transgénicas

DGAT1 siendo esta diferencia significativa estadísticamente en ambos casos (Ta-

bla 3-11 y Figura 3-14, panel superior derecho). Se observa asimismo que los por-

centajes de MUFA (no significativamente pero cercano a serlo, P=0,0562) y de

SFA (este último de modo estadísticamente significativo) son superiores en los

clones DGAT1 (mitad inferior de la Tabla 3-11 y Figura 3-14, panel inferior dere-

cho). El porcentaje de PUFA es en cambio superior en las transgénicas DGAT2

significativamente (mitad inferior de la Tabla 3-11 y Figura 3-14, panel inferior

derecho).

Comparación entre los clones transgénicos

La comparación se ha hecho entre los diferentes clones transformados con

DGAT1 aplicando también ANOVA. Todas las variables presentaban heteroge-

neidad para la varianza detectada por el test de Levene por lo que sólo se podía

aplicar legítimamente el test de Kruskal-Wallis para detectar si las diferencias

eran significativas. Esta prueba estadística resultó altamente significativa (test no

mostrados) lo que indica que las diferencias en el contenido en ácidos grasos ob-

servadas entre los diferentes clones están genéticamente determinadas y no son

una cuestión del azar. De modo que, la transformación genética provoca diferen-

cias significativas en la composición en ácidos grasos de los diferentes clones

transformados todos con EpDGAT1.

En principio, habría cabido esperar pocas diferencias entre los clones indi-

viduales transformados con el mismo módulo de expresión

(Hsp70A:RbcS2:Intr::EpDGAT1). Como vemos esta suposición es completamen-

te rechazada por las evidencias experimentales. Las diferencias genéticas indivi-

duales entre estos clones DGAT1 pueden ser debidas a un número variable de

inserciones del T-DNA (desde una a múltiples), a diferente actividad del módulo

de expresión según el entorno genómico en el que se ha integrado, etc. En suma,

la población de nuestros 30 clones transgénicos DGAT1 es genéticamente hetero-

génea como se manifiesta fenotípicamente (en la composición en ácidos grasos).

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Resultados 83

83

Básicamente una situación similar se encontró entre los clones DGAT2

(datos no mostrados). De nuevo, cabe hacer el mismo comentario que hicimos

para los clones DGAT1: parecería que debíamos esperar una grosera homogenei-

dad de composición en ácidos grasos para clones transgénicos transformados con

una construcción idéntica (Hsp70A:RbcS2:Intr::CrScDGAT2::3’UTR) y de nuevo

nos encontramos con que, salvo el contenido en PUFA, todas las variables exhi-

ben diferencias inter-clonales significativas. Aparentemente, es más determinante

sobre el fenotipo de la composición en ácidos grasos el genotipo individual de

cada clon, que el compartido colectivamente.

Comparaciones con la cepa silvestre

También comparamos todos los clones entre sí y con la cepa silvestre

(SWT) mediante ANOVA seguida de un test LSD (“less significant diference”).

Un resumen de los resultados globalmente considerados se presenta en la Tabla 3-

12. Para las diferentes variables lipídicas en porcentaje del TFA, se muestra el

número de clones con media significativamente superior a SWT y significativa-

mente inferior a SWT (Tabla 3-12). Por ejemplo, para TFA 28/30 clones DGAT1

tienen un contenido en TFA significativamente inferior a SWT y 0/30 se muestran

significativamente superiores (Tabla 3-12). En cambio, 2/4 clones DGAT2 son

inferiores a SWT en TFA pero 1/4 es superior significativamente (Tabla 3-12). La

gran mayoría de los clones DGAT1 son superiores en los porcentajes de 16:0

(28/30), 18:1n9 (26/30), MUFA (23/30) y SFA (21/30) lo que indica claramente

que EpDGAT1 ha tenido un efecto colectivo provocando aumento de las propor-

ciones relativas de estas variables lipídicas (Tabla 3-12). Por su parte, los clones

DGAT2, aunque son un número pequeño (4), en su mayoría son superiores a

SWT en 18:1n9 (4/4), 18:3n3 (3/4), 18:4n3 (3/4) y SFA (4/4).

Finalmente, se compararon los mejores clones transgénicos de cada tipo

(SD1E52 y SD2C7), tomando como criterio de “mejores” los de mayor contenido

medio en ácidos grasos totales (TFA), frente a SWT (Figura 3-15).

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. Transformación genética de Scenedesmus almeriensis 84

84

Figura 3-15. Comparación de la composición en ácidos grasos entre la cepa silvestre (SWT) y

los dos clones transgénicos con más alto contenido en ácidos grasos (SD1E52 y SD2C7). En la

parte superior se representan los datos individuales de los ácidos grasos mayoritarios; en la parte

inferior, los valores colectivos (TFA, PUFA, MUFA, y SFA). A la derecha los datos representados

son porcentajes del total de ácidos grasos; a la izquierda son mg/g de biomasa seca. Las letras

sobre las barras aparecen cuando las diferencias son estadísticamente significativas; cada letra

indica un grupo de pertenencia determinado mediante LSD; cuando hay dos letras quiere decir que

el valor comparado podría encuadrarse en cualquiera de los grupos.

SD2C7 mostró un contenido superior en todas las variables expresadas en

mg/g de biomasa seca respecto de SWT (paneles del lado izquierdo de la Figura

3-15) si bien solo era significativamente superior el contenido de 18:3n3. Este

mismo ácido graso mostraba un porcentaje significativamente superior (Figura 3-

15, panel superior derecho).

SD1E52 mostró un contenido de 18:1n9 significativamente superior a

SWT, en mg/g y en porcentaje, (paneles superiores de la Figura 3-15), y de 16:0

así como de MUFA y SFA en porcentaje (paneles derechos de la Figura 3-15). El

porcentaje de PUFA, en cambio, es significativamente inferior (Figura 3-15, panel

inferior derecho).

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.

85

DISCUSIÓN Está ampliamente reconocido que el desarrollo de la ingeniería genética de

microalgas es un requisito para el avance de la industria microalgal más allá de los

usos actuales en acuicultura y como alimentos saludables. El desarrollo de estas

herramientas biotecnológicas debería estar enfocado sobre especies industrialmen-

te prometedoras, es decir, especies que reúnan cualidades que las hagan útiles para

ser cultivadas masivamente a escala industrial. En este sentido, las numerosas

investigaciones, concentradas fundamentalmente en Chlamydomonas reinhardtii

son útiles, indudablemente, como ciencia básica, pero, en nuestra opinión, las

reivindicaciones del posible uso industrial de esta especie son poco verosímiles.

C. reinhardtii es un alga de agua dulce, con reproducción sexual, de baja veloci-

dad de crecimiento y poco robusta para soportar condiciones extremas de pH,

temperatura, luz, etc. Por esa razón, son cada día más frecuentes los trabajos sobre

especies microalgales más prometedoras tales como, Chlorella y Nannochlo-

ropsis, por ejemplo. Como presentamos al principio de esta tesis, Scenedesmus

almeriensis reúne características que la hacen interesante como microorganismo

industrial y por ello ha sido objeto de desarrollo y aplicación de la ingeniería ge-

nética en esta tesis.

Sensibilidad a los antibióticos de S. almeriensis La mayoría de los trabajos anteriores que habían transformado microalgas

mediante A. tumefaciens habían utilizado el antibiótico higromicina B como agen-

te selectivo con resultados satisfactorios (Kumar et al. 2004; Kathiresan et al.

2009; Anila et al. 2011; Cha et al. 2011; Cheng et al. 2012). La concentración de

Hyg usada no había sobrepasado los 30 mg/L en ningún caso. Por consiguiente,

con S. almeriensis, ensayamos concentraciones de Hyg en torno a este valor, des-

de 2-100 mg/L y llegamos a la conclusión de que entre 10-15 mg/L de Hyg, com-

binada con la presencia de Cef a 250 mg/L, era una concentración selectiva para

S. almeriensis que podía ser útil y, de hecho, lo fue, pues nuestros primeros clones

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transgénicos de S. almeriensis se seleccionaron en esas concentraciones de anti-

bióticos.

No obstante, con posterioridad, coincidiendo con un nuevo lote de Hyg, se

dieron algunos resultados inesperados obteniéndose un excesivo número de esca-

pes, es decir colonias resistentes a Hyg que no resultaron estar transformadas.

Pensamos que estas anomalías podrían ser atribuidas a variaciones en el contenido

de antibiótico activo entre los lotes de dicho antibiótico. (Estas variaciones eran

evidentes a simple vista al menos en lo que respecta al color de la suspensión de

higromicina que variaba notoriamente desde un marrón claro casi amarillo a un

marrón pardo profundamente oscuro.)

Sin embargo, ninguno de los trabajos anteriores sobre transformación de

microalgas de agua dulce con A. tumefaciens, recoge ningún problema con el uso

de la higromicina como antibiótico de selección, siendo su uso generalizado

(Kumar et al. 2004; Kathiresan et al. 2009; Anila et al. 2011; Cheng et al. 2012;

Cha et al. 2012). En cualquier caso, aún ignorando la causa de estos resultados

anómalos, optamos por cambiar de antibiótico de selección.

En agudo contraste, el comportamiento frente a la zeocina ha sido consis-

tente y repetitivo.

El gen Shble proporciona resistencia frente a los antibióticos Zeo y Phl y

había sido usado con éxito en la transformación de varias microalgas (Apt et al.

1996; Falciatore et al. 1999; Zaslavskaia et al. 2000). En nuestro propio laborato-

rio, lo habíamos utilizado satisfactoriamente en la transformación de T. chuii

(Úbeda-Mínguez et al. 2014). De modo que, era sencillo cambiar el gen de resis-

tencia ya que disponíamos incluso del vector pCAMShble con el gen Shble incor-

porado. Tras ensayar ambos antibióticos, Zeo y Phl, optamos por usar Zeo a una

concentración de 10 mg/L, concurrentemente con Cef a 250 mg/L. Estas concen-

traciones de trabajo han funcionado correctamente en todos los experimentos de

transformación llevados a cabo.

Desarrollo de un método de transformación genética El primer objetivo de esta tesis ha sido el desarrollo de un procedimiento

para la transformación genética de S.almeriensis.

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El método seguido se ha basado en la utilización de A. tumefaciens. Me-

diante el co-cultivo de células de S. almeriensis con células de A. tumefaciens se

ha conseguido la transferencia del T-DNA del vector (pCAMBIA 1305.1) al ge-

noma nuclear de la microalga. El resultado fueron colonias de células resistentes

al antibiótico higromicina (HygR). Como se ha visto, se utilizó el mismo procedi-

miento con un vector diferente, pCAMShble, también con éxito, obteniéndose este

caso colonias de células resistentes al antibiótico zeocina.

Han sido varias las líneas de evidencia que sostienen el éxito de la trans-

formación genética. La primera de ellas es que las colonias mostraron un fenotipo

resistente a la presencia del antibiótico utilizado como agente selectivo, bien fren-

te a higromicina (HygR) o bien frente a zeocina (Zeo

R). La manifestación de este

fenotipo es indicativa de la presencia del gen correspondiente, hpt (HygR) o Shble

(ZeoR), en el genoma nuclear de la microalga procedente del T-DNA insertado

como resultado del proceso de transformación. La segunda línea de evidencia

proviene de los resultados obtenidos mediante PCR, en los que se vio que apare-

cían los fragmentos de amplificación esperados correspondientes a los genes

Shble y GUS. Por consiguiente, se evidenciaba de nuevo, por una metodología

diferente, la presencia en el genoma de la microalga de los genes transferidos me-

diante el T-DNA. En tercer lugar, como hemos visto, los clones transformados

mostraban actividad enzimática β-glucuronidasa (GUS), significativamente supe-

rior a la actividad basal determinada en la cepa silvestre. No obstante, se observa-

ba que la actividad enzimática GUS de los clones de S. almeriensis era bastante

inferior al de un clon transgénico de T. chuii que se utilizó como control positivo

de la reacción (el significado de esta observación será discutido posteriormente).

El hecho de que los clones transgénicos de S. almeriensis mostrasen actividad

enzimática GUS demostraba de nuevo la presencia en el genoma nuclear de la

microalga del gen GUS pero, además, ponía de manifiesto, que el gen se estaba

transcribiendo activamente y el mensajero resultante era traducido eficazmente en

una proteína completamente activa. En cuarto lugar, las células transformadas con

DGAT1 o DGAT2, mostraban, después de la PCR, bandas correspondientes a los

fragmentos de amplificación esperados para cada uno de esos genes. Finalmente,

la última evidencia sería la modificación observada en la composición lipídica en

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determinados clones transgénicos que solo tendría explicación por la presencia y

actividad de un gen DGAT. Por consiguiente, las evidencias acumuladas son

abrumadoras sosteniendo la realidad de la transformación de las células de S. al-

meriensis en un buen número de experimentos diferentes y con diversas metodo-

logías independientes.

Como se ha visto, el procedimiento funcionó con dos tipos de vectores con

diferentes marcadores de selección, hptII (HygR) y Shble (Zeo

R/Phl

R), para dos

antibióticos distintos, higromicina y zeocina, respectivamente. Métodos esencial-

mente idénticos han sido utilizados en nuestro laboratorio para transformar con

éxito otras dos especies de microalgas, T. chuii (Úbeda-Mínguez et al. 2014) y N.

gaditana (resultados no publicados). Procedimientos similares han sido utilizados

con éxito por otros investigadores con C. reinhardtii (Kumar et al. 2004), H. plu-

vialis (Kathiresan et al. 2009), D. salina (Anila et al. 2011), C. vulgaris (Cha et al.

2012), y Schizochytrium (Cheng et al. 2012). Esto pone de manifiesto que la trans-

formación mediada por Agrobacterium puede funcionar de modo muy generaliza-

do con muy diferentes especies de microalgas, especialmente dentro del grupo de

las algas verdes (clorofitas). El procedimiento es sencillo y no requiere equipa-

mientos costosos (ej. pistola de partículas) o preparar las células de algún modo

especial (ej. sin pared). Además, en general, es mucho más eficiente que los mé-

todos que no utilizan Agrobacterium.

Respecto de los valores de operación óptimos para los diferentes factores

que influyen sobre la eficiencia de la transformación, en nuestro caso, de los siete

factores ensayados, solo la temperatura resultó ser determinante. La temperatura

adecuada resultó ser la inferior usada (22 °C) mientras que en un reciente trabajo

publicado por nuestro laboratorio (Úbeda-Mínguez et al. 2014) encontrábamos la

tendencia opuesta en la transformación de T. chuii, para la cual se encontró que 27

°C era la temperatura más efectiva (Úbeda-Mínguez et al. 2014). Se sabe que

temperaturas superiores a 32 ºC inhiben los genes vir de Agrobacterium (Cha et

al. 2012). disminuyendo o aboliendo completamente la capacidad infectiva de la

bacteria que es necesaria para la transferencia del T-DNA. C. vulgaris fue trans-

formada usando intervalos de temperatura de 24-25 ºC, superiores a los 23 ºC

usados en C. reinhardtii (Kumar et al. 2004) y los 22 ºC reportados para H. plu-

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vialis (Kathiresan et al. 2009). La temperatura parece ser un factor crítico sobre la

eficiencia del proceso pero no se observa que haya un modelo a seguir sino que

hay que determinar en cada caso (para cada especie) la temperatura óptima.

La literatura publicada sobre transformación de microalgas mediada por

Agrobacterium (Kumar et al. 2004; Kathiresan et al. 2009; Anila et al. 2011; Cha

et al. 2011; Cha et al. 2012; Cheng et al. 2012; Úbeda-Mínguez et al. 2014) refleja

algunas tendencias comunes (por ejemplo, la preferencia por un pH fuertemente

ácido durante el co-cultivo) y muchas variaciones en la mayoría de los parámetros

del procedimiento. Todo ello sugiere, como cabría esperar, que los valores ópti-

mos de operación dependen de la especie que se pretende transformar, y deben ser

ajustados en cada caso. Por ejemplo, la presencia de luz durante el co-cultivo era

clave en la transformación de H. pluvialis (Kathiresan et al. 2009), en cambio,

resultó irrelevante tanto en la transformación de T. chuii (Úbeda-Mínguez et al.

2014) como en S. almeriensis. En general, los valores sugeridos como óptimos

para S. almeriensis coinciden con los propuestos para T. chuii (Úbeda-Mínguez et

al. 2014) y C. vulgaris (Cha et al. 2012), con las salvedades indicadas.

Las colonias crecidas en medio selectivo, ZeoR (recuérdese que al princi-

pio transformamos con el vector pCAMBIA 1305.1 por lo que inicialmente obtu-

vimos colonias HygR), eran rutinariamente transferidas a medio sólido fresco con

10 mg/L de Zeo siguiendo el procedimiento descrito anteriormente que asegura el

máximo contacto de cada célula con el antibiótico. Las transferencias se hacían

cada mes aproximadamente. Algunos de los clones transgénicos han sido transfe-

ridos de este modo más de 3 años sin haber perdido su resistencia a la zeocina. Por

otra parte, también se han cultivado clones en medio líquido sin Zeo durante 6

meses y cuando se han plaqueado estos cultivos en medio selectivo con 10 mg/L

de Zeo han demostrado ser ZeoR. Parece pues fuera de toda duda que los clones

transgénicos son genética y fenotípicamente estables, condición muy importante

para una presunta aplicación práctica.

La eficiencia de transformación fue calculada como la ratio entre el núme-

ro de colonias ZeoR crecidas en las placas de los experimentos de transformación

y el número inicial de células. La eficiencia estimada del método de transforma-

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ción fue de alrededor de 10-4

colonias por célula que es de un orden similar al de-

terminado en T. chuii (Úbeda-Mínguez et al. 2014), C. reinhardtii (Kumar et al.

2004), H. pluvialis (Kathiresan et al. 2009), y D. salina (Anila et al. 2011), todas

ellas del phyllum Chlorophyta y transformadas mediante Agrobacterium. Eficien-

cias significativamente inferiores fueron determinadas en dinoflagelados (ten

Louis 1998) y diatomeas (Apt et al. 1996; Dunahay et al. 1996) transformadas

con otros procedimientos.

La transformación genética es una técnica multi-propósito que no condi-

ciona el tipo de aplicación al que vaya destinada. El procedimiento de transforma-

ción desarrollado, junto con las técnicas auxiliares, abre la puerta a su aplicación

para diversos fines tales como, la producción de fármacos, proteínas recombinan-

tes, o cualquier otra sustancia de interés. Asimismo puede ser utilizado para modi-

ficar el metabolismo de la microalga para adecuarlo a algún propósito concreto

como, por ejemplo, la producción de aceite para ser utilizado en la fabricación de

biodiesel. De hecho, como veremos un poco más adelante, parte de esta tesis ha

estado dedicada a prospectar las posibilidades de la técnica para incrementar el

contenido de aceite en la microalga.

Problemática del nivel de expresión

El éxito del procedimiento de transformación no está exento de algunos

problemas que probablemente requerirán mejoras técnicas. Nos estamos refiriendo

concretamente al hecho del bajo nivel de expresión del gen GUS. Como se ha vis-

to, en general, no conseguimos suficiente actividad GUS como para obtener la

esperada coloración azul en el ensayo histoquímico. Además, aunque se obtuvie-

ron resultados positivos respecto de la actividad enzimática GUS con extractos

proteicos, ésta era muy inferior a la demostrada por el control positivo (un clon

transgénico de T. chuii). Esta situación sugiere un problema de silenciamiento del

transgén, circunstancia que han sido descrita como un problema común en el te-

rreno de la transformación genética de microalgas, en concreto (León y Fernández

2007), y de plantas, en general.

En transformaciones de Nicotiana benthamiana con construcciones que

portaban el promotor 35S y el gen GFP, se ha sugerido, que podrían haber sido

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reconocidas en plantas como una secuencia parásita ubicua y, por lo tanto, susci-

tado el silenciamiento génico dependiente de homología (HDGS, “homology-

dependent gene-silencing”), un mecanismo de silenciamiento transcripcional que,

a través de la hipermetilación de la región promotora, controla la difusión de ele-

mentos transponibles o de virus, reprimiendo y, en algunos casos, suprimiendo

permanentemente la transcripción (Lee et al. 2012). El proceso de silenciamiento

del 35S parece ser gradual y progresivo, avanzando con el curso de las generacio-

nes. La respuesta HDGS se desencadena por promotores virales dobles, integra-

ción de T-DNA multicopia o por silenciamiento génico endógeno (Lee et al.

2012) por lo que se recomienda escoger plantas transformadas que tengan un úni-

co T-DNA integrado.

En Arabidopsis thaliana se demostró que el nivel de integraciones de T-

DNA que estaban silenciadas era mucho más elevado de lo que habitualmente se

suponía (Francis y Spiker 2005). También se ha visto que la repetición de los

mismos promotores en una construcción de transformación en algunos casos pro-

mueve el silenciamiento transcripcional a través de la metilación e inactivación

del promotor (Peremarti et al. 2010). Concretamente, todas las plantas contenien-

do más de una única inserción de T-DNA estaban metiladas en el “enhancer” del

CaMV35S y su actividad estaba reducida (Peremarti et al. 2010). Estudios en to-

mate, recientes, han demostrado que hay una correlación entre el silenciamiento y

el número de inserciones (Khuong et al. 2013).

Buena parte, si no la totalidad, de las circunstancias mencionadas como

promotoras de silenciamiento génico, son pertinentes o de aplicación a nuestro

caso. Tenemos el gen GUS controlado por un promotor 35S que hemos visto pro-

penso a ser silenciado, especialmente cuando está repetido (nuestro T-DNA con-

tiene un promotor 35S y un doble promotor 35S en el que la secuencia “enhancer”

está duplicada).

Refiriéndonos al caso de las microalgas, el silenciamiento se ha considera-

do como la causa probable de la falta de expresión de un gen de fusión, gfp-gusA,

en C. vulgaris transformada con la misma cepa de A. tumefaciens usada por noso-

tros y bajo el control del mismo promotor utilizado en S. almeriensis, el 35S del

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CaMV (Cha et al. 2012). En dinoflagelados, aunque usaron un método de trans-

formación diferente (“silica carbide whiskers”), el gen GUS estaba controlado por

el mismo promotor, se producía un decaimiento progresivo de la expresión del

gen hasta desaparecer completamente a los 6 meses de cultivo libre de antibióti-

cos. La presencia continua de antibióticos frenaba la caída pero no la impedía (ten

Lohuis y Miller 1998).

Recientemente, hemos demostrado un problema similar en T. chuii donde

el silenciamiento génico (evidenciado por la pérdida de la tinción GUS) se esta-

blecía progresivamente entre la progenie de una línea transgénica clonal (Úbeda-

Mínguez et al. 2014). En ambos casos (en S. almeriensis y en T. chuii) el proble-

ma parece tener un origen idéntico, el promotor 35S del CaMV, que parece inca-

paz de dirigir la expresión del gen GUS hasta un nivel conveniente. No obstante,

hay diferencias notables entre ambos casos, o sea, entre ambas microalgas. En S.

almeriensis en general los clones transgénicos no mostraron tinción, salvo un caso

aislado, por contra, generalmente todos los clones transgénicos de T. chuii se te-

ñían de azul. Y, aunque se detecta actividad enzimática GUS en S. almeriensis,

como se ha visto, ésta es muy inferior a la determinada para el clon transgénico de

T. chuii utilizado como control positivo. Más notable es la diferencia con la gene-

ralidad de las microalgas transformadas mediante A. tumefaciens, en las que no se

ha encontrado ningún problema de actividad GUS controlada por el promotor 35S

(Kumar et al. 2004; Kathiresan et al. 2009; Cheng et al. 2012). Lo que proporcio-

na soporte adicional a la afirmación antes realizada de que el comportamiento

parece ser específico de la especie.

Asimismo, llama la atención que el gen Shble no haya sido nunca silencia-

do de forma apreciable, a pesar de estar ligado al gen GUS en el T-DNA. Se pue-

de especular sobre mecanismos de silenciamiento que afecten de manera diferente

a diferentes regiones del DNA (ej. la metilación) o que la vida media de los dos

mensajeros sea diferente, etc. Alternativamente, la diferencia existente entre los

promotores de GUS (35S simple) y de Shble (2x35S más “enhancer”) podría ex-

plicar el diferente silenciamiento. Pudiera ser que el 2x35S con el “enhancer” es-

tuviese parcialmente silenciado, y pese a ello, mantuviese una actividad residual al

menos suficiente para otorgar resistencia frente a Zeo. Claramente, se requieren

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estudios adicionales para elucidar el mecanismo particular que causa este fenó-

meno.

Transformación con genes DGAT Como hemos comentado repetidamente, nos propusimos avanzar una po-

sible aplicación del procedimiento de transformación desarrollado ensayando su

utilidad para incrementar el contenido en TAG. Con esta finalidad, introdujimos

en el genoma nuclear de S. almeriensis bien el gen EpDGAT1 o bien el gen

CrScDGAT2, controlados ambos genes por secuencias reguladoras (promotor y

terminador) procedentes de C. reinhardtii. En esta tesis discutimos los resultados

obtenidos a partir de 30 clones DGAT1 y 4 clones DGAT2.

Análisis de conglomerados: SD2C7 y SD1E52 diferentes

La gran mayoría de los clones son esencialmente similares en su composi-

ción de ácidos grasos agrupándose en un conglomerado caracterizado por tener la

composición mostrada por el grupo II de la Tabla 3-9: 13,8 mg/g de 16:0, 20,6

mg/g de 18:1n9 y 17,0 mg/g de 18:3n3, valores muy inferiores a los otros grupos.

El análisis de conglomerados detecta la excepcionalidad del clon SD2C7 que

constituye en exclusiva el grupo III con 20,8 mg/g de 16:0, 33,1 mg/g de 18:1n9 y

32,3 mg/g de 18:3n3, los valores superiores de todos los determinados. Asimismo

destaca el clon SD1E52 que constituye el grupo I con SWT (la cepa silvestre)

diferenciándose del SD2C7 esencialmente por un menor contenido en ácido α-

linolénico (18:3n3). Tendremos ocasión de destacar repetidamente estos dos clo-

nes, SD2C7 y SD1E52 a lo largo de esta discusión.

Estructura de la variación

Mediante el análisis de la varianza encajado pudimos cuantificar la estruc-

tura de la variación de nuestros datos sobre la composición en ácidos grasos. Dis-

tinguimos tres niveles jerárquicos de factores que contribuyen a la variación: el

transgén, el clon, y el error experimental. La variación debida al transgén es la

originada por estar transformada con DGAT1 o DGAT2. La variación debida al

clon es la originada por diferencias inter-clonales en el sitio de inserción del T-

DNA dentro del genoma de la microalga, por el número de copias del T-DNA que

se han insertado, etc. Finalmente el error experimental recoge todas las demás

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fuentes de variación, por ejemplo, diferencias entre muestras de biomasa, diferen-

cias entre dos análisis, etc.

Los dos primeros factores (transgén y clon) eran la causa principal de la

variación, siendo en todos los casos, cuantitativamente superiores al error experi-

mental. Esto indicaba que los factores genéticos eran los principales determinantes

de la variación en la composición en ácidos grasos y que el error experimental,

aunque notable en algunos casos, había estado bien controlado generalmente. Di-

cho de otro modo, las diferencias en el contenido de ácidos grasos eran debidas,

fundamentalmente, a la transformación genética. O sea, la transformación con

genes DGAT tenía un impacto reconocible en la composición en ácidos grasos de

las células de S. almeriensis. Cuando se realizaron los experimentos, uno de los

supuestos implícitos era, que la introducción de un gen DGAT debería afectar la

composición lipídica de las células transformadas. Los resultados que estamos

discutiendo proporcionan soporte a esta hipótesis: los genes DGAT estaban efec-

tivamente modificando la composición lipídica de las células transformadas. Aun-

que este tipo de análisis no nos dice nada sobre la dirección de esos cambios que

serán discutidos posteriormente.

Por otra parte, el componente de la variación debida al clon era en todos

los casos excepto uno, bastante superior cuantitativamente (Tabla 3-8). Además,

sin necesidad de recurrir a complicados análisis estadísticos, la mera inspección

ocular de los datos de composición en ácidos grasos nos transmite la heterogenei-

dad existente entre los clones transgénicos, incluso los transformados con el mis-

mo tipo de gen DGAT. Dado que todos los clones de una línea de transformación,

supuestamente, reciben el mismo T-DNA, en principio, desde un punto de vista

simple, lo que hubiera cabido esperar es un comportamiento groseramente homo-

géneo de todos los clones transformados con un mismo gen y diferencias mayores

con los clones transformados con el otro gen. Por el contrario, como hemos hecho

notar, las diferencias entre los clones dentro de una misma línea de transgénicos

son las más importantes. Esto sugiere que, al menos dentro de la muestra de clo-

nes transgénicos que hemos estudiado, las circunstancias que cambian de un clon

a otro (el número de copias del T-DNA insertadas en el genoma, el sitio de inser-

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ción, etc.), tienen una importancia mayor que el tipo de gen DGAT que se ha in-

troducido.

Heterogeneidad entre clones de la misma línea transgénica

Numerosos estudios de transformación en plantas superiores ponen de

manifiesto una gran heterogeneidad entre los clones de una misma línea de trans-

formación que obliga a seleccionar solo los clones mejores dentro de cada línea de

transformación. “Aparentemente, vastas diferencias en el nivel de expresión de los

genes introducidos son observadas entre plantas transgénicas generadas bajo idén-

ticas condiciones y usando la misma construcción transgénica” (Butaye et al.

2005). “De hecho, la transformación genética de plantas resulta generalmente en

una alta frecuencia de plantas caracterizadas por una expresión no deseada e im-

predecible del transgén. […] Por ejemplo, la expresión β-glucuronidasa dirigida

por el promotor 35S del CaMV parece producir un patrón de expresión típicamen-

te bimodal caracterizado por múltiples bajo-expresadores de un lado y unos pocos

alto-expresadores por otro lado” (Butaye et al. 2005).

Dentro de cada clon es donde menos variación se produce pues todos los

descendientes de un clon son verdaderamente idénticos en todos sus genes y de-

más elementos genéticos auxiliares. Cada evento de transformación es eventual-

mente diferente de cualquier otro evento pese a que la transformación se esté lle-

vando a cabo con el mismo procedimiento.

Efecto global de los dos transgenes

Lo que se está diciendo no significa que no se estén produciendo efectos

debidos al tipo de transgén (DGAT1 o DGAT2). El impacto del tipo del transgén

se deja notar cómo se vio en la Tabla 3-11. En dicha tabla vimos que la DGAT2

daba lugar a un aumento del contenido (mg/g) en 18:3n3, en PUFA y en ácidos

grasos totales, por ejemplo. Estos y otros efectos adicionales pueden ser observa-

dos inspeccionando la Tabla 3-11 y mirando la Figura 3-16. Aparentemente, el

gen DGA1, procedente de Saccharomyces cerevisiae, que es de la familia DGAT2

(por eso lo hemos denominado como CrScDGAT2) sobre-expresándose en S. al-

meriensis da lugar a un incremento especial de ALA respecto del gen EpDGAT1.

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Estos resultados parecen contradictorios con nuestra caracterización de la

actividad enzimática de EpDGAT1 (Mañas-Fernández et al. 2009). En su momen-

to pusimos de manifiesto que la proteína codificada por el gen de Echium pitardii

tenía preferencia por los ácidos grasos poliinsaturados, 18:3n3 entre ellos, de tal

modo que la sobre-expresión del gen daba lugar a un incremento significativo de

PUFA. De hecho, nuestros propios datos de otras especies de microalgas trans-

formadas sostienen esta especificidad enzimática.

Hemos transformado T. chuii y C. reinhardtii (esta última especie en un

trabajo en colaboración con el equipo de León Bañares de la Universidad de

Huelva, que se encargó de la transformación y cultivo) introduciendo en las célu-

las microalgales el mismo módulo de expresión que en S. almeriensis con resulta-

dos diametralmente opuestos (resultados propios no publicados). En estas especies

la presencia del gen EpDGAT1 en los clones transgénicos determina incrementos

significativos de 18:3n3 y de PUFA, concurrentemente con una disminución sig-

nificativa de 18:1n9. Por consiguiente, parece ser que el efecto de un determinado

transgén no es independiente del entorno biológico en el cual se integra sino que,

las características metabólicas de la especie receptora pueden condicionar sensi-

blemente el resultado final de la sobreexpresión de un transgén.

Comparaciones con la cepa silvestre

Como se acaba de discutir, el tipo de transgén tenía un impacto constatable

sobre la composición en ácidos grasos y, como discutimos un poco antes, el tipo

de clon individual era todavía más determinante sobre la composición lipídica

(Tabla 3-8). Prácticamente la totalidad de las variables lipídicas mostraron dife-

rencias significativas entre clones. Comparando todos ellos con la cepa silvestre,

observamos que son significativamente diferentes (superiores o inferiores) respec-

to de ésta la mayoría de los clones transgénicos, tanto DGAT1 como DGAT2 (Ta-

bla 3-12). Esto quiere decir que la transformación con genes DGAT tenía un im-

pacto fundamental sobre la composición en ácidos grasos confirmando plenamen-

te las expectativas sobre la importancia de la actividad DGAT sobre la composi-

ción lipídica. Estudios previos en plantas superiores habían confirmado la impor-

tancia tanto de DGAT1 como de DGAT2 sobre la composición lipídica. La pre-

ponderancia de una u otra dependía de la especie vegetal en concreto. Un patrón

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emergente general parecía ser que la DGAT1 era de capital importancia en las

plantas con ácidos grasos comunes en tanto que la DGAT2 era fundamental en

especies caracterizadas por tener ácidos grasos raros (para una revisión reciente

véase (Liu et al. 2012)

Efecto sobre el contenido de TFA

El efecto de la transgénesis sobre el contenido en ácidos grasos totales (va-

lores de TFA) fue generalmente negativo. Por ejemplo, 28 sobre 30 clones

DGAT1 fueron inferiores significativamente en su contenido en TFA. Ninguno

fue significativamente superior (el clon SD1E52 está cerca de ser estadísticamente

superior pero no lo es). En cambio, entre los cuatro clones transgénicos DGAT2

estudiados, dos fueron inferiores, uno significativamente superior (SD2C7), y uno

indiferenciable de la cepa silvestre. En términos porcentuales el clon SD1E52

exhibió un incremento del 7,5%, modesto y estadísticamente no significativo. En

cambio, el clon SD2C7 mostraba un incremento de 22,4% que era estadísticamen-

te significativo y muy notable desde el punto de vista práctico.

Esto viene a coincidir de nuevo con lo comentado anteriormente: unos po-

cos de los transgénicos que sobre-expresan un gen son mejores que el WT y la

mayoría son peores (Butaye et al. 2005).

Estos resultados parecen indicar un mayor efecto de DGAT2 sobre TFA

dado que 1 de 4 clones estudiados muestra un contenido muy superior a la cepa

silvestre mientras que 1 de 30 clones DGAT1 muestra un contenido superior pero

sólo muy ligeramente (7,5%) y siendo no significativo estadísticamente. Se nece-

sitarían más clones DGAT2 analizados para verificar si este indicio se confirma

más sólidamente. No obstante, con los datos presentes, se puede pensar en la ex-

plicación más simple y obvia, que la actividad de la proteína CrScDGAT2 es ma-

yor que la de la proteína alternativa, EpDGAT1, bien por las propias característi-

cas de cada una de ellas o bien como resultado del entorno metabólico propio de

S. almeriensis. Pero también se puede especular que la secuencia del gen CrScD-

GAT2 se sintetizó optimizada para el sesgo en el uso de codones de C. reinhardtii

mientras que la del gen EpDGAT1 no fue optimizada sino que retiene los codones

usados por una planta superior de la familia Boraginaceae, Echium pitardii. Esta

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diferencia podría haber determinado una traducción más ineficiente de EpDGAT1

y, en consecuencia, menor producción de la enzima DGAT1.

Los datos todavía no publicados de nuestro laboratorio sobre otras algas

verdes nos proporcionan otra visión. En T. chuii se han analizado idéntico núme-

ro (12) de clones transgénicos para ambos genes, y los módulos de expresión eran

idénticos a los usados en S. almeriensis. Pues bien, en T. chuii el clon transgénico

de más alto contenido en TFA está transformado con EpDGAT1 y supera el con-

tenido del clon silvestre en 39% mientras que el clon transgénico DGAT2 de más

alto contenido en TFA sólo tiene un incremento de un 6%. Conociendo estos da-

tos, las especulaciones anteriores probablemente deberían descartarse y remitir las

diferencias observadas al limitado tamaño muestral estudiado en todos los casos

(como máximo 30, que es un tamaño muestral razonable pero tampoco excesivo).

Posiblemente, cuando se estudie un mayor número de clones transgénicos de am-

bos tipos será más probable encontrar los clones más raros: los de muy alto conte-

nido en TFA. Aunque, con los datos actuales, podría ser también explicables co-

mo diferentes respuestas de las diferentes especies de microalgas transformadas.

En cualquier caso, los resultados son muy esperanzadores si consideramos

que con una muestra limitada de clones transgénicos analizados, en nuestro labo-

ratorio, hemos aislado un clon DGAT2 de S. almeriensis con un 22,4% de incre-

mento en TFA y otro DGAT1 de T. chuii con un 39% (datos propios no publica-

dos).

Resultados de la transformación con DGAT en plantas

Las evidencias existentes en plantas superiores demuestran que la activi-

dad DGAT soporta la mayor contribución a la síntesis de TAG en semillas (Bao y

Ohlrogge 1999; Cahoon et al. 2007). El mutante AS11 de Arabidopsis, que tiene

una actividad DGAT reducida, mostraba una reducción del 75% de los lípidos de

la semilla (Katavic et al. 1995). A la inversa, la sobre-expresión de DGAT1 de-

terminaba un incremento neto en los lípidos de la semilla en Arabidopsis (Jako et

al. 2001). Evidencias adicionales han sido publicadas en estudios de soja (Settlage

et al. 1998), colza (Perry et al. 1999), olivo (Giannoulia et al. 2000) y maíz

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(Zheng et al. 2008). De tal modo que el papel de la actividad DGAT en la síntesis

de TAG, especialmente en semillas, está bien establecido. Sin embargo, los resul-

tados obtenidos en plantas superiores con sobre-expresión de alguna DGAT han

sido más bien modestos.

Se transformó soja (Glycine max) con un gen DGAT2 de un hongo (Umbe-

lopsis ramanniana) que por sobre-expresión dio lugar a un incremento en aceite

del 1,5% (Lardizabal et al. 2008). En canola (un tipo de colza especial) se sobre-

expresó el gen DGAT1 de Brassica napus y el de A. thaliana consiguiéndose au-

mentos en el contenido de aceite de la semilla del 1,5% y superiores (Weselake et

al. 2008; Taylor et al. 2009). Experimentos similares produjeron resultados de

similar magnitud (véase la revisión de (Liu et al. 2012).

Transformación con DGAT en microalgas

Los primeros intentos de transformación de microalgas para incrementar el

contenido en aceite se hicieron en diatomeas, sobre-expresando la acetil-CoA car-

boxilasa (ACC) y fracasaron completamente (Dunahay et al. 1996). Hasta donde

sabemos, hay muy pocos experimentos de transformación y sobre-expresión de

genes DGAT en microalgas.

El problema se complica en microalgas por la existencia de múltiples ge-

nes DGAT. Aparentemente hay un solo gen DGAT1 en tanto que son numerosos

los genes DGAT2. Por ejemplo, en C. reinhardtii hay un único gen DGAT1, que ni

siquiera ha podido ser probado por faltar un fragmento de la secuencia que parece

ser recalcitrante a la secuenciación (Boyle et al. 2012). En cambio hay hasta cinco

genes DGAT2 en C. reinhardtii (Boyle et al. 2012; Deng et al. 2012; La Russa et

al. 2012). así como en otras algas verdes (para una revisión véase (Chen y Smith

2012)), llegando hasta diez en Nannochloropsis.

En el caso de los genes DGAT2 de C. reinhardtii, a la redundancia génica

se une una nomenclatura confusa donde unos han denominado los genes como

DGTT1, DGTT2, etc. (Boyle et al. 2012), otros como DGAT2a, DGAT2b, etc. (La

Russa et al. 2012) y otros como DGAT2-1, DGAT2-2, etc. (Deng et al. 2012), con-

tribuyendo a hacer confuso el tema.

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Se han estudiado algunos genes DGAT pero, habitualmente, sobre-

expresándolos en levaduras con el mero propósito de demostrar la funcionalidad y

caracterizar la actividad. Por ejemplo, en el cuádruple mutante deficiente en TAG

de S. cerevisieae se ensayó el gen PtDGAT2B demostrándose su funcionalidad y

su preferencia por FA insaturados de 16C y 18C (Gong et al. 2013). Hasta el mo-

mento, la única DGAT1 de microalgas que se ha caracterizado bioquímicamente

ha sido la de P. tricornutum en un sistema de levadura (Guihéneuf et al. 2011).

También se ensayaron cuatro de los cinco genes DGAT2 que hay en C. reinhardtii

en una estirpe mutante de levadura (Hu et al. 2013). Sin aportar novedad alguna al

mismo tipo de experimento llevado a cabo anteriormente también con el sistema

de levaduras sensibles a ácido oleico (Boyle et al. 2012).

En el primer estudio en que se sobre-expresaron tres de los genes CrD-

GAT2 (a, b, y c, en la terminología de (La Russa et al. 2012)) en la propia especie:

[…] the relative Nile Red fluorescence signals in all strains increased ca. 6.6-9.8 times

when the cells were subjected to nitrogen or sulfur starvation conditions.

However, no statistically significant difference could be observed when the wt was com-

pared to the overexpression strains under any condition tested.

Por lo que se concluía que la cantidad de transcrito de cada uno de los genes

DGAT2 no jugaba ningún papel en la acumulación de lípidos (La Russa et al.

2012). Como tampoco afectaba a la composición de ácidos grasos in vivo la sobre-

expresión de ninguno de los tres genes (La Russa et al. 2012).

En una carta al editor (Deng et al. 2012) proporcionaban datos muy limita-

dos aunque interesantes sobre “noqueo” por RNAi y sobre-expresión de algunos

de los genes DGAT2 de C. reinhardtii. En este desgraciado, por confuso, panora-

ma, resultaba que CrDGAT2-5 (=CrDGAT2a =¿CrDGTT1?) al ser sobre-

expresado incrementaba un 48% el contenido lipídico y sobre-expresado en el

sistema de levaduras, el incremento fue de 17% (Deng et al. 2012). En abierta

contradicción, el mismo gen, llamado en este caso CrDGAT2a, no produjo cambio

alguno en el contenido lipídico al ser sobre-expresado en la propia especie, como

hemos visto antes (La Russa et al. 2012). También se publicaron resultados con-

tradictorios para el gen CrDGAT2-4 (=CrDGAT2d) (Deng et al. 2012; La Russa et

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al. 2012). Todos estos resultados procedían de experimentos en los que se cultivó

C. reinhardtii en condiciones estándar, sin limitación de nutrientes.

Recientemente (Iwai 2014), se ha demostrado que algunas líneas transgé-

nicas de C. reinhardtii transformadas con DGTT4 (=¿CrDGAT2d? =¿CrDGAT2-

4?) bajo el control de un promotor inducible por deprivación de P, crecidas hasta

fase logarítmica y transferidas después a un medio sin P, incrementaban notable-

mente su contenido en TAG comparadas con la línea control, después de 8 días en

ausencia de P. El resultado es interesante como demostración de la posible utili-

dad del promotor inducible por deprivación de P pero no encontramos que sea un

avance en el objetivo de definir un procedimiento para incrementar la producción

de TAG. El cultivo con limitación de P crece peor que uno en medio sin limita-

ción y, aunque tenga más contenido en TAG, en último término puede que pro-

duzca menos en términos de tiempo.

Recientemente, también, se ha sobre-expresado una DGAT2 de P. tricor-

nutum en la propia microalga, flanqueado el gen por el promotor fcpC y el termi-

nador fcpA de la misma especie (Niu et al. 2013). Se determinó un “35% de in-

cremento en el contenido en lípidos neutros por célula medido por tinción fluores-

cente de Nile Red” (Niu et al. 2013). El contenido en NL de las células WT fue

27,5% en peso seco determinado gravimétricamente (Niu et al. 2013). Este trabajo

presenta un cúmulo de omisiones que cuestionan su validez. Primero, no se dice

nada sobre el número de líneas transgénicas obtenidas y utilizadas en los cálculos,

aspecto muy importante puesto que, como hemos visto con todo detalle, las dife-

rencias en composición en ácidos grasos entre las diferentes líneas transgénicas

generadas con una misma construcción suelen ser grandes —en plantas y en mi-

croalgas—. No es extraño, dentro de esta peculiar publicación, que los datos de

composición en ácidos grasos de su Tabla 1 aparezcan sin error estándar ni ningún

otro estadístico de dispersión (varianza, coeficiente de variación, etc.). Segundo,

se habla siempre de NL como asimilándolos a TAG cuando está perfectamente

claro que en los NL hay otros lípidos que no son TAG. Y por último, la determi-

nación del contenido se hace con Nile Red que, además del enorme error experi-

mental que tiene, no es específico de TAG sino de lípidos en general. En este es-

cenario no es extraño tampoco que el incremento en ácidos grasos totales de la

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mencionada Tabla 1, computado por nosotros a partir de los datos de esa tabla, sea

un 35%, ¡exactamente igual al incremento en NL! Y todas las estimaciones sin

error alguno… No parece un estudio que cumpla los estándares mínimos del rigor

científico y por lo tanto debe ser tomado con toda precaución.

En suma, el modesto incremento en TFA del clon transgénico SD1E52,

~6%, situado en perspectiva, aparece como un valor notable y el ~22% del clon

SD2C7 como un valor extraordinario. Si a estos unimos el ~39% de incremento

en TFA de un clon de T. chuii que hemos comentado, todo parece indicar que la

transformación con genes DGAT es muy prometedora como estrategia para in-

crementar notablemente el contenido en TFA en microalgas. Debe tenerse en

cuenta que estos datos proceden de cultivos en pequeño volumen, con simple agi-

tación orbital e iluminación reducida, en un medio (Mann y Myers) sin modifica-

ciones. Habrá que ver si en mejores condiciones de iluminación, disponibilidad de

CO2, y composición del medio adaptada a las necesidades reales del clon transgé-

nico en concreto, mejora la productividad de aceite de la microalga.

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CONCLUSIONES Primera, se ha desarrollado con éxito un método de transformación genéti-

ca para S. almeriensis. El método es sencillo, eficiente y fiable abriendo el camino

para el desarrollo de la producción biotecnológica de substancias en una microal-

ga industrialmente muy prometedora como es S. almeriensis.

Segunda, se ha transformado S. almeriensis con sendos genes DGAT inde-

pendientemente, EpDGAT1 y CrScDGAT2. La introducción de genes DGAT ha

modificado significativamente la composición en ácidos grasos de S. almeriensis.

Tercera, el efecto de ambos genes sobre la composición en ácidos grasos

es diferente: EpDGAT1 provoca un aumento de 18:1n9 y MUFA, en tanto que

CrScDGAT2 determina un aumento de 18:3n3 y PUFA.

Cuarta, se han generado algunos clones con un contenido en ácidos grasos

totales superior a la cepa silvestre de partida. En este sentido destaca significati-

vamente el clon SD2C7 que muestra un contenido en TFA un 28% superior al de

la cepa silvestre.

Quinta, parece verosímil que, tras escrutar un número sensiblemente ma-

yor de clones transgénicos DGAT2 se puedan encontrar algunos con un incremen-

to en TFA superior al 28% hasta ahora encontrado.

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AGRADECIMIENTOS Estamos muy agradecidos a nuestros colegas, el Dr. José Mª Fernández-

Sevilla (Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Almería), junto con

el Dr. Thomas Friedl y la Dra. Maike Lorenz (University of Gottingen, Germany)

por proporcionarnos la cepa original de Scenedesmus almeriensis.

Este trabajo ha sido económicamente apoyado por la Consejería de Inno-

vación, Ciencia y Empleo de la Junta de Andalucía (Proyecto P10-CVI-5869), y el

Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España (Proyecto IPT-

2011-0842-920000).

La estancia de investigación de la doctoranda Yasmeen Dautor ha sido fi-

nanciada por una beca pre-doctoral del Gobierno de Siria.

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117

APÉNDICE

Tabla A1. Medidas de densidad óptica a 600 nm en los cultivos de la cepa silvestre y

de algunos clones transgénicos. El seguimiento se hizo desde el día de la inoculación y

comienzo del cultivo (día 0; DO=0,100) hasta el día 20 como máximo. Cada muestra (M)

fue registrada independientemente.

Clon M 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

SWT 1 0,100 0,182 0,282 0,504

SWT 2 0,100 0,183 0,297 0,517

SWT 3 0,100 0,166 0,306 0,501

SWT 1 0,100 0,158 0,347 0,430 0,513 0,616 0,668 0,673

SWT 2 0,100 0,112 0,231 0,418 0,490 0,615 0,678 0,716

SWT 3 0,100 0,170 0,293 0,435 0,523 0,624 0,698 0,713

SWT 1 0,100 0,175 0,299 0,486 0,512 0,643 0,690 0,713

SWT 2 0,100 0,182 0,313 0,475 0,515 0,652 0,708 0,721

SWT 3 0,100 0,167 0,291 0,479 0,514 0,645 0,758 0,816

SD1E52 1 0,100 0,121 0,206 0,228 0,314 0,381 0,486 0,548 0,600 0,679

SD1E52 2 0,100 0,116 0,258 0,313 0,398 0,506 0,602 0,677 0,709 0,845

SD1E52 3 0,100 0,195 0,296 0,357 0,473 0,530 0,550 0,717 0,725 0,874

SD1E52 1 0,100 0,204 0,313 0,366 0,452 0,525 0,622 0,755 0,769 0,919

SD1E52 2 0,100 0,186 0,304 0,365 0,431 0,516 0,599 0,715 0,772 0,888

SD1E52 3 0,100 0,180 0,302 0,379 0,441 0,492 0,545 0,730 0,770 0,924

SD1E26 1 0,100 0,382 0,569

SD1E26 2 0,100 0,389 0,608

SD1E26 3 0,100 0,406 0,607

SD1E25 1 0,100 0,386 0,505

SD1E25 2 0,100 0,397 0,530

SD1E25 3 0,100 0,341 0,502

SD1E51 1 0,100 0,459 0,710

SD1E51 2 0,100 0,435 0,646

SD1E51 3 0,100 0,445 0,661

SD1E38 1 0,100 0,412 0,647 0,820

SD1E38 2 0,100 0,436 0,686 0,846

SD1E38 3 0,100 0,431 0,608 0,786

SD1E48 1 0,100 0,290 0,472 0,620

SD1E48 2 0,100 0,280 0,481 0,600

SD1E48 3 0,100 0,305 0,522 0,630

SD1E68 1 0,100 0,382 0,669 0,772

SD1E68 2 0,100 0,389 0,575 0,736

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III

. Transformación genética de S. almeriensis 118

118

Clon M 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

SD1E68 3 0,100 0,430 0,666 0,835

SD1E64 1 0,100 0,301 0,502 0,594

SD1E64 2 0,100 0,315 0,496 0,652

SD1E64 3 0,100 0,323 0,510 0,534

SD1E36 1 0,100 0,336 0,495

SD1E36 2 0,100 0,554 0,520

SD1E36 3 0,100 0,326 0,478

SD1E63 1 0,100 0,377 0,549

SD1E63 2 0,100 0,403 0,501

SD1E63 3 0,100 0,391 0,556

SD2C1 1 0,100 0,135 0,186 0,451 0,524

SD2C1 2 0,100 0,148 0,194 0,460 0,520

SD2C1 3 0,100 0,165 0,215 0,488 0,555

SD2C2 1 0,100 0,137 0,237 0,395

SD2C2 2 0,100 0,135 0,243 0,386

SD2C2 3 0,100 0,115 0,219 0,370

SD2C7 1 0,100 0,282 0,330 0,716 0,815

SD2C7 2 0,100 0,262 0,299 0,665 0,769

SD2C7 3 0,100 0,266 0,310 0,673 0,732

SD2C8 1 0,100 0,112 0,183 0,322 0,437

SD2C8 2 0,100 0,117 0,183 0,333 0,465

SD2C8 3 0,100 0,122 0,209 0,362 0,490

SD1E1 1 0,100 0,227 0,373 0,537

SD1E1 2 0,100 0,250 0,395 0,536

SD1E1 3 0,100 0,230 0,385 0,516

SD1E4 1 0,100 0,184 0,337 0,451

SD1E4 2 0,100 0,233 0,327 0,415

SD1E4 3 0,100 0,246 0,396 0,530

SD1E28 1 0,100 0,211 0,506

SD1E28 2 0,100 0,219 0,538

SD1E28 3 0,100 0,224 0,591

SD1E29 1 0,100 0,286 0,665

SD1E29 2 0,100 0,268 0,625

SD1E29 3 0,100 0,266 0,656

SD1E30 1 0,100 0,225 0,596

SD1E30 2 0,100 0,212 0,546

SD1E30 3 0,100 0,212 0,535

SD1E72 1 0,100 0,298 0,494 0,787

SD1E72 2 0,100 0,326 0,506 0,816

SD1E72 3 0,100 0,323 0,514 0,697

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III

.

Apéndice 119

119

Clon M 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

SD1E53 1 0,100 0,262 0,593

SD1E53 2 0,100 0,263 0,550

SD1E53 3 0,100 0,281 0,604

SD1E55 1 0,100 0,205 0,439

SD1E55 2 0,100 0,195 0,419

SD1E55 3 0,100 0,190 0,392

SD1E70 1 0,100 0,251 0,532

SD1E70 2 0,100 0,258 0,533

SD1E70 3 0,100 0,294 0,605

SD1E77 1 0,100 0,456 0,781

SD1E77 2 0,100 0,497 0,847

SD1E77 3 0,100 0,424 0,718

SD1E79 1 0,100 0,303 0,612

SD1E79 2 0,100 0,360 0,624

SD1E79 3 0,100 0,451 0,714

SD1E43 1 0,100 0,395 0,739

SD1E43 2 0,100 0,502 0,929

SD1E43 3 0,100 0,437 0,769

SD1E13 1 0,100 0,430 0,768

SD1E13 2 0,100 0,405 0,674

SD1E13 3 0,100 0,401 0,652

SD1E78 1 0,100 0,409 0,673

SD1E78 2 0,100 0,407 0,632

SD1E78 3 0,100 0,395 0,659

SD1E47 1 0,100 0,454 0,746

SD1E47 2 0,100 0,455 0,791

SD1E47 3 0,100 0,470 0,800

SD1E10 1 0,100 0,488

SD1E10 2 0,100 0,548

SD1E10 3 0,100 0,481

SD1E11 1 0,100 0,477

SD1E11 2 0,100 0,441

SD1E11 3 0,100 0,445

SD1E12 1 0,100 0,314

SD1E12 2 0,100 0,285

SD1E12 3 0,100 0,352

SD1E41 1 0,100 0,177

SD1E41 2 0,100 0,155

SD1E41 3 0,100 0,156

SD1E16 1 0,100 0,202 0,557

Page 130: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 120

120

Clon M 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

SD1E16 2 0,100 0,181 0,529

SD1E16 3 0,100 0,194 0,550

Page 131: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 121

121

Clon M 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20

SWT 1

SWT 2

SWT 3

SWT 1 0,805 0,874 0,914

SWT 2 0,799 0,863 0,900

SWT 3 0,801 0,852 0,900

SWT 1 0,785 0,859 0,989 1,013 1,070 1,120 1,185 1,265 1,317 1,332

SWT 2 0,800 0,845 0,947 1,007 1,040 1,137 1,194 1,272 1,284 1,296

SWT 3 0,831 0,924 1,015 1,096 1,105 1,186 1,226 1,427 1,275 1,330

SD1E52 1 0,765 0,846 0,900

SD1E52 2 0,934

SD1E52 3 0,970

SD1E52 1 1,011 1,055 1,123 1,150

SD1E52 2 0,975 1,085 1,157 1,193

SD1E52 3 1,053 1,089 1,165 1,200

SD1E26 1 0,744 0,790

SD1E26 2 0,650 0,793

SD1E26 3 0,728 0,830

SD1E25 1 0,583 1,150

SD1E25 2 0,660 0,765

SD1E25 3 0,542 0,703

SD1E51 1 0,913 0,977

SD1E51 2 0,850 0,941

SD1E51 3 0,811 0,956

SD1E38 1 0,904

SD1E38 2 0,934

SD1E38 3 0,898

SD1E48 1 0,750

SD1E48 2 0,720

SD1E48 3 0,772

SD1E68 1 0,916

SD1E68 2 0,856

SD1E68 3 0,975

SD1E64 1 1,182

SD1E64 2 1,188

SD1E64 3 1,162

SD1E36 1 0,620

SD1E36 2 0,599

SD1E36 3 0,592

SD1E63 1 0,704

Page 132: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 122

122

Clon M 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20

SD1E63 2 0,750

SD1E63 3 0,739

SD2C1 1 0,765

SD2C1 2 0,727

SD2C1 3 0,776

SD2C2 1 0,544 0,658

SD2C2 2 0,540 0,688

SD2C2 3 0,486 0,624

SD2C7 1 1,032

SD2C7 2 0,941

SD2C7 3 1,022

SD2C8 1 0,490

SD2C8 2 0,501

SD2C8 3 0,590

SD1E1 1 0,901

SD1E1 2 0,936

SD1E1 3 0,887

SD1E4 1 0,819

SD1E4 2 0,720

SD1E4 3 0,866

SD1E28 1 0,870

SD1E28 2 0,948

SD1E28 3 0,975

SD1E29 1 1,029

SD1E29 2 0,976

SD1E29 3 1,034

SD1E30 1 0,000 0,885

SD1E30 2 0,843

SD1E30 3 0,829

SD1E72 1 0,913

SD1E72 2 1,018

SD1E72 3 1,054

SD1E53 1 0,784 0,931

SD1E53 2 0,830 0,900

SD1E53 3 0,853 0,925

SD1E55 1 0,624 0,719

SD1E55 2 0,607 0,688

SD1E55 3 0,630 0,694

SD1E70 1 0,758 0,860

SD1E70 2 0,781 0,856

Page 133: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 123

123

Clon M 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20

SD1E70 3 0,857 0,930

SD1E77 1 1,080

SD1E77 2 1,169

SD1E77 3 1,020

SD1E79 1 0,875

SD1E79 2 0,900

SD1E79 3 0,997

SD1E43 1 0,995

SD1E43 2 1,175

SD1E43 3 1,046

SD1E13 1 1,074

SD1E13 2 0,900

SD1E13 3 0,906

SD1E78 1 0,911

SD1E78 2 0,896

SD1E78 3 0,906

SD1E47 1 0,999

SD1E47 2 1,064

SD1E47 3 1,070

SD1E10 1 0,870

SD1E10 2 0,967

SD1E10 3 0,944

SD1E11 1 0,941

SD1E11 2 0,877

SD1E11 3 0,880

SD1E12 1 0,733

SD1E12 2 0,805

SD1E12 3 0,888

SD1E41 1 0,677

SD1E41 2 0,680

SD1E41 3 0,656

SD1E16 1 0,884

SD1E16 2 0,907

SD1E16 3 0,929

Page 134: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 124

124

Tabla A2. Diseño y resultados del experimento de sensibilidad a los antibióticos hi-

gromicina (Hyg) y cefotaxima (Cef). Los datos proporcionados a Statgraphics son el

número de colonias crecidas (Sample 1, etc.). Statgraphics aplica entonces automática-

mente los cálculos correspondientes al diseño experimental.

BLOQUE Hyg Cef Supervivencia Sample 1 Sample 2 Sample 3 Sample 4

1 10.0 750.0 0 0 0 0 0

1 20.0 500.0 0 0 0 0 0

1 0.0 750.0 26 23 24 27 30

1 20.0 0.0 0 0 0 0 0

1 0.0 500.0 11.75 13 12 12 10

1 30.0 750.0 0 0 0 0 0

1 20.0 250.0 0 0 0 0 0

1 30.0 0.0 0 0 0 0 0

1 30.0 250.0 0 0 0 0 0

1 0.0 250.0 23 23 23 23 23

1 30.0 500.0 0 0 0 0 0

1 10.0 0.0 0 0 0 0 0

1 10.0 500.0 0 0 0 0 0

1 20.0 750.0 0 0 0 0 0

1 0.0 0.0 72.25 71 100 76 42

1 10.0 250.0 0 0 0 0 0

Figura A1. Diagrama de pareto mostrando los efectos de los antibióticos higromicina

(Hyg) y cefotaxima (Cef) en la supervivencia de la cepa silvestre de S. almeriensis.

Diagrama de Pareto Estandarizada para Superv iv encia

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Efecto estandarizado

B:Cef

AB

A:Hyg

+-

Page 135: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

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aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 125

125

Tabla A3. Composición en ácidos grasos de la cepa silvestre (SWT) y de los clones transgéni-

cos de S. almeriensis. Datos expresados en mg/g de biomasa seca.

Clon code Muestra Edad (d) Fase Rt1 16:0 16:1n7 16:1t 16:1? 16:2n6

SWT 0 1 4 1 0,0 18,8 2,6 2,8 0,0 0,0

SWT 0 2 4 1 0,6 15,0 2,2 2,2 0,0 0,6

SWT 0 3 4 1 0,6 16,4 2,7 2,3 0,0 0,6

SWT 0 1 12 3 0,8 20,0 3,2 3,1 0,0 0,6

SWT 0 2 12 3 0,6 17,3 2,5 3,0 0,0 0,5

SWT 0 3 12 3 0,6 15,2 2,2 2,6 0,0 0,5

SWT 0 1 13 3 0,7 17,9 2,9 2,8 0,6 0,7

SWT 0 1 20 4 0,7 23,7 2,9 4,3 0,5 0,6

SWT 0 2 20 4 0,5 15,3 1,9 2,6 0,0 0,0

SWT 0 3 20 4 0,4 14,0 1,5 2,8 0,0 0,3

SWT 0 1 38 5 0,5 15,6 2,3 2,5 0,5 0,6

SD1E1 11 1 12 3 0,8 33,2 2,7 6,4 0,5 0,6

SD1E1 11 1 12 3 0,0 15,2 0,0 4,1 0,0 0,0

SD1E1 11 2 12 3 0,0 14,7 0,0 4,2 0,0 0,0

SD1E1 11 3 12 3 0,0 14,0 0,0 3,7 0,0 0,0

SD1E2 12 1 12 3 0,7 19,7 2,2 2,7 0,5 0,9

SD1E3 13 1 12 3 0,6 33,8 2,1 5,8 0,0 0,6

SD1E4 14 1 12 3 0,0 27,0 2,7 4,3 0,0 1,1

SD1E4 14 1 12 3 0,0 11,8 0,0 2,9 0,0 0,0

SD1E4 14 2 12 3 0,0 10,7 0,0 2,7 0,0 0,0

SD1E4 14 3 12 3 0,0 11,7 0,0 2,8 0,0 0,0

SD1E10 110 1 12 3 0,0 13,5 1,2 1,8 0,0 0,0

SD1E10 110 2 12 3 0,0 10,2 0,9 1,4 0,0 0,0

SD1E10 110 3 12 3 0,0 12,0 1,0 1,5 0,0 0,0

SD1E11 111 1 12 3 0,0 16,3 1,0 3,3 0,3 0,6

SD1E11 111 2 12 3 0,0 15,3 0,9 3,0 0,0 0,5

SD1E11 111 3 12 3 0,0 16,2 1,0 3,1 0,0 0,6

SD1E12 112 1 12 3 0,5 11,0 1,6 1,5 0,5 0,0

SD1E12 112 2 12 3 0,5 10,5 1,6 1,6 0,4 0,4

SD1E12 112 3 12 3 0,4 9,4 1,4 1,4 0,4 0,0

SD1E13 113 1 12 3 0,0 13,1 0,0 1,5 0,0 0,0

SD1E13 113 2 12 3 0,0 14,5 1,2 2,1 0,0 0,0

SD1E13 113 3 12 3 0,0 16,4 1,2 2,3 0,0 0,0

SD1E16 116 1 12 3 0,0 16,4 1,1 2,6 0,0 0,6

SD1E16 116 2 12 3 0,0 16,0 1,0 2,5 0,0 0,6

SD1E16 116 3 12 3 0,0 14,6 0,9 2,3 0,0 0,6

SD1E25 125 1 12 3 0,0 13,1 2,1 0,0 2,0 0,0

SD1E25 125 2 12 3 1,2 15,7 0,0 3,0 0,0 0,0

SD1E25 125 3 12 3 0,0 14,9 0,0 3,3 0,0 0,0

SD1E26 126 1 12 3 0,0 20,2 1,7 3,3 0,0 0,0

SD1E26 126 2 12 3 0,0 14,1 1,3 2,3 0,0 0,0

SD1E26 126 3 12 3 0,0 15,0 1,4 2,5 0,0 0,0

SD1E28 128 1 12 3 0,0 12,0 0,0 2,7 0,0 0,0

SD1E28 128 2 12 3 0,0 12,7 0,0 3,0 0,0 0,0

SD1E28 128 3 12 3 0,0 11,6 0,0 2,7 0,0 0,0

SD1E29 129 1 12 3 0,0 12,9 0,0 2,7 0,0 0,0

Page 136: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 126

126

Clon code Muestra Edad (d) Fase Rt1 16:0 16:1n7 16:1t 16:1? 16:2n6

SD1E29 129 2 12 3 0,0 11,7 0,0 2,5 0,0 0,0

SD1E29 129 3 12 3 0,0 10,4 0,0 2,2 0,0 0,0

SD1E30 130 1 12 3 0,0 8,2 0,0 1,9 0,0 0,0

SD1E30 130 2 12 3 0,0 9,3 0,0 2,2 0,0 0,0

SD1E30 130 3 12 3 0,0 8,3 0,0 2,0 0,0 0,0

SD1E36 136 1 12 3 0,0 15,1 1,3 2,8 0,0 0,0

SD1E36 136 2 12 3 0,0 12,6 1,0 2,4 0,0 0,0

SD1E36 136 3 12 3 0,0 13,6 1,2 2,6 0,0 0,0

SD1E38 138 1 12 3 0,0 18,1 2,3 4,0 0,0 0,0

SD1E38 138 2 12 3 0,0 18,4 2,2 3,9 0,0 0,0

SD1E38 138 3 12 3 0,0 12,1 1,5 2,7 0,0 0,0

SD1E41 141 1 12 3 0,0 12,2 0,8 2,6 0,0 0,7

SD1E41 141 2 12 3 0,0 12,9 0,8 3,1 0,0 0,8

SD1E41 141 3 12 3 0,3 14,7 1,0 3,3 0,4 0,9

SD1E43 143 1 12 3 0,0 12,6 1,2 1,5 0,0 0,0

SD1E43 143 2 12 3 0,0 14,0 1,1 1,8 0,0 0,0

SD1E43 143 3 12 3 0,4 13,0 1,2 1,5 0,4 0,0

SD1E47 147 1 12 3 0,0 9,8 0,8 2,1 0,0 0,0

SD1E47 147 2 12 3 0,0 7,4 0,7 1,3 0,0 0,0

SD1E47 147 3 12 3 0,0 9,9 1,0 2,2 0,0 0,0

SD1E48 148 1 12 3 0,0 10,3 0,0 2,8 0,0 0,0

SD1E48 148 2 12 3 0,0 17,8 1,5 5,1 0,0 0,0

SD1E48 148 3 12 3 0,0 17,2 1,5 4,7 0,0 0,0

SD1E51 151 1 12 3 0,0 18,0 1,3 3,0 0,0 0,0

SD1E51 151 2 12 3 0,0 20,5 1,7 3,6 0,0 0,0

SD1E51 151 3 12 3 0,0 25,5 2,3 4,4 0,0 0,0

SD1E52 152 1 10 2 0,0 15,1 1,1 2,5 0,4 0,9

SD1E52 152 2 10 2 0,0 11,8 1,2 2,0 0,0 0,6

SD1E52 152 3 10 2 0,4 14,9 1,4 2,5 0,0 0,7

SD1E52 152 1 14 3 0,0 27,8 1,5 5,6 0,0 0,7

SD1E52 152 2 14 3 0,0 20,1 1,2 4,1 0,0 0,5

SD1E52 152 3 14 3 0,0 16,7 1,0 3,5 0,0 0,5

SD1E53 153 1 12 3 0,0 9,8 0,0 2,2 0,0 0,0

SD1E53 153 2 12 3 0,0 13,4 0,0 3,5 0,0 0,0

SD1E53 153 3 12 3 0,0 15,4 0,0 3,3 0,0 0,0

SD1E55 155 1 12 3 0,0 17,0 0,0 4,5 0,0 0,0

SD1E55 155 2 12 3 0,0 16,4 0,0 4,3 0,0 0,0

SD1E55 155 3 12 3 0,0 13,6 0,0 3,6 0,0 0,0

SD1E63 163 1 12 3 0,0 12,7 0,9 2,2 0,0 0,0

SD1E63 163 2 12 3 0,0 14,4 1,0 2,4 0,0 0,0

SD1E63 163 3 12 3 0,0 11,7 0,0 2,1 0,0 0,0

SD1E64 164 1 12 3 0,0 19,9 0,0 3,6 2,6 0,0

SD1E64 164 2 12 3 0,0 14,4 0,0 2,6 1,8 0,0

SD1E64 164 3 12 3 0,0 15,1 0,8 2,7 1,8 0,0

SD1E68 168 1 12 3 0,0 12,9 1,1 2,4 0,0 0,0

SD1E68 168 2 12 3 0,0 16,8 1,4 3,0 0,0 0,0

SD1E68 168 3 12 3 0,0 15,2 1,2 2,9 0,0 0,0

Page 137: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 127

127

Clon code Muestra Edad (d) Fase Rt1 16:0 16:1n7 16:1t 16:1? 16:2n6

SD1E70 170 1 12 3 0,0 13,9 0,0 3,1 0,0 0,0

SD1E70 170 2 12 3 0,0 14,3 0,0 3,2 0,0 0,0

SD1E70 170 3 12 3 0,0 13,7 0,0 3,0 0,0 0,0

SD1E72 172 1 12 3 0,0 10,4 0,0 2,0 0,0 0,0

SD1E72 172 2 12 3 0,0 13,5 0,0 2,5 0,0 0,0

SD1E72 172 3 12 3 0,0 10,8 0,0 2,0 0,0 0,0

SD1E77 177 1 12 3 0,0 15,3 1,2 2,5 0,0 0,0

SD1E77 177 2 12 3 0,0 12,5 0,9 1,8 0,0 0,0

SD1E77 177 3 12 3 0,0 13,0 1,2 2,1 0,0 0,0

SD1E78 178 1 12 3 0,0 18,8 0,8 2,4 0,0 0,0

SD1E78 178 2 12 3 0,0 20,8 0,8 2,7 0,0 0,0

SD1E78 178 3 12 3 0,0 17,7 0,7 2,3 0,0 0,0

SD1E79 179 1 12 3 0,0 10,4 1,2 1,4 0,0 0,0

SD1E79 179 2 12 3 0,0 10,4 1,2 1,4 0,0 0,0

SD1E79 179 3 12 3 0,0 11,1 1,2 1,3 0,0 0,6

SD2C1 21 1 12 3 0,0 14,7 0,9 2,1 0,0 0,4

SD2C1 21 2 12 3 0,0 14,6 1,0 2,0 0,0 0,4

SD2C1 21 3 12 3 0,0 13,4 0,9 2,0 0,0 0,0

SD2C2 22 1 12 3 0,0 11,9 0,5 2,5 0,4 0,4

SD2C2 22 2 12 3 0,0 11,6 0,5 2,4 0,4 0,4

SD2C2 22 3 12 3 0,0 13,2 0,6 2,6 0,5 0,0

SD2C7 27 1 12 3 0,0 13,3 1,2 2,1 0,5 0,0

SD2C7 27 2 12 3 0,6 23,7 2,2 3,9 1,0 0,0

SD2C7 27 3 12 3 0,6 25,5 2,5 4,3 1,0 0,0

SD2C8 28 1 12 3 0,0 17,0 0,9 3,4 0,8 0,6

SD2C8 28 2 12 3 0,0 11,3 0,5 2,4 0,5 0,4

SD2C8 28 3 12 3 0,0 12,3 0,6 2,6 0,3 0,5

Page 138: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 128

128

Tabla A3. (continuación).

Clon code Muestra Edad (d) Fase 16:2n4 16:3n3 16:4n3 18:0 Rt2

SWT 0 1 4 1 1,5 5,8 8,9 0,0 0,0

SWT 0 2 4 1 1,1 4,7 7,6 0,6 0,0

SWT 0 3 4 1 1,2 5,4 8,7 0,0 0,0

SWT 0 1 12 3 1,4 6,8 9,7 0,6 0,0

SWT 0 2 12 3 1,3 5,6 7,7 0,5 0,0

SWT 0 3 12 3 1,1 4,9 6,9 0,5 0,0

SWT 0 1 13 3 1,3 4,9 9,9 0,6 0,0

SWT 0 1 20 4 1,3 5,3 10,2 0,7 0,0

SWT 0 2 20 4 0,8 3,0 7,1 0,5 0,0

SWT 0 3 20 4 0,8 3,0 5,7 0,4 0,0

SWT 0 1 38 5 0,8 5,6 6,8 0,4 0,0

SD1E1 11 1 12 3 0,9 4,2 12,4 0,9 0,0

SD1E1 11 1 12 3 1,0 5,1 0,0 4,0 0,6

SD1E1 11 2 12 3 1,0 4,8 0,0 3,5 0,0

SD1E1 11 3 12 3 0,9 5,1 0,0 3,1 0,6

SD1E2 12 1 12 3 0,7 2,8 10,8 0,5 0,0

SD1E3 13 1 12 3 1,3 4,6 9,3 1,4 0,0

SD1E4 14 1 12 3 1,1 5,4 12,1 0,8 0,0

SD1E4 14 1 12 3 0,6 2,8 0,0 4,3 0,0

SD1E4 14 2 12 3 0,0 2,7 0,0 4,0 0,0

SD1E4 14 3 12 3 0,6 2,6 0,0 4,1 0,0

SD1E10 110 1 12 3 0,0 2,2 6,1 0,5 0,0

SD1E10 110 2 12 3 0,0 1,7 4,5 0,0 0,0

SD1E10 110 3 12 3 0,0 1,9 5,4 0,6 0,0

SD1E11 111 1 12 3 0,0 2,7 4,8 0,9 0,0

SD1E11 111 2 12 3 0,0 2,3 4,8 1,0 0,0

SD1E11 111 3 12 3 0,0 2,6 5,1 1,0 0,0

SD1E12 112 1 12 3 0,0 4,2 4,8 0,0 0,0

SD1E12 112 2 12 3 0,0 4,0 4,7 0,4 0,0

SD1E12 112 3 12 3 0,0 3,5 4,2 0,0 0,0

SD1E13 113 1 12 3 0,0 1,6 7,6 0,0 0,0

SD1E13 113 2 12 3 0,0 2,1 7,1 0,6 0,0

SD1E13 113 3 12 3 0,0 2,2 7,7 0,7 0,0

SD1E16 116 1 12 3 0,0 4,6 4,4 0,7 0,0

SD1E16 116 2 12 3 0,0 4,3 4,2 0,7 0,0

SD1E16 116 3 12 3 0,0 3,9 3,8 0,7 0,0

SD1E25 125 1 12 3 0,0 3,4 3,6 0,0 0,0

SD1E25 125 2 12 3 0,0 2,3 4,8 2,4 0,0

SD1E25 125 3 12 3 0,0 2,5 5,3 0,0 0,0

SD1E26 126 1 12 3 0,0 4,5 8,8 0,0 0,0

SD1E26 126 2 12 3 0,0 3,1 6,5 0,0 0,0

SD1E26 126 3 12 3 0,0 3,2 6,8 0,0 0,0

SD1E28 128 1 12 3 0,0 2,2 0,0 4,8 0,0

SD1E28 128 2 12 3 0,0 2,8 0,0 5,1 0,0

SD1E28 128 3 12 3 0,0 2,5 0,0 4,4 0,0

SD1E29 129 1 12 3 0,0 2,5 0,0 5,3 0,0

Page 139: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 129

129

Clon code Muestra Edad (d) Fase 16:2n4 16:3n3 16:4n3 18:0 Rt2

SD1E29 129 2 12 3 0,0 2,2 0,0 4,9 0,0

SD1E29 129 3 12 3 0,0 1,8 0,0 4,5 0,0

SD1E30 130 1 12 3 0,0 3,0 0,0 1,8 0,0

SD1E30 130 2 12 3 0,0 3,4 0,0 2,2 0,0

SD1E30 130 3 12 3 0,0 3,1 0,0 2,0 0,0

SD1E36 136 1 12 3 0,0 3,5 6,1 0,0 0,0

SD1E36 136 2 12 3 0,0 2,9 5,2 0,0 0,0

SD1E36 136 3 12 3 0,0 3,1 5,6 0,0 0,0

SD1E38 138 1 12 3 1,8 2,7 10,9 0,0 0,0

SD1E38 138 2 12 3 1,8 2,6 10,9 0,0 0,0

SD1E38 138 3 12 3 1,2 1,7 7,5 0,0 0,0

SD1E41 141 1 12 3 0,0 2,9 3,3 0,6 0,0

SD1E41 141 2 12 3 0,0 3,2 3,9 0,7 0,0

SD1E41 141 3 12 3 0,0 3,4 3,9 0,8 0,0

SD1E43 143 1 12 3 0,0 2,4 6,5 0,0 0,0

SD1E43 143 2 12 3 0,5 2,6 6,4 0,5 0,0

SD1E43 143 3 12 3 0,5 2,8 6,2 0,4 0,0

SD1E47 147 1 12 3 0,0 3,6 4,4 0,0 0,0

SD1E47 147 2 12 3 0,0 2,7 3,5 0,0 0,0

SD1E47 147 3 12 3 0,6 3,8 4,3 0,0 0,0

SD1E48 148 1 12 3 0,0 1,6 4,5 0,0 0,0

SD1E48 148 2 12 3 0,0 3,0 7,7 0,0 0,0

SD1E48 148 3 12 3 0,0 2,8 6,9 0,0 0,0

SD1E51 151 1 12 3 0,0 2,5 6,7 0,0 0,0

SD1E51 151 2 12 3 0,0 2,9 8,9 0,0 0,0

SD1E51 151 3 12 3 0,0 3,5 11,3 0,0 0,0

SD1E52 152 1 10 2 0,0 1,9 5,8 0,5 0,0

SD1E52 152 2 10 2 0,0 1,9 4,8 0,0 0,0

SD1E52 152 3 10 2 0,5 2,4 5,9 0,4 0,0

SD1E52 152 1 14 3 0,0 3,2 5,7 1,1 0,0

SD1E52 152 2 14 3 0,0 2,3 4,8 0,8 0,0

SD1E52 152 3 14 3 0,0 2,0 4,1 0,6 0,0

SD1E53 153 1 12 3 0,0 2,4 4,7 0,0 0,0

SD1E53 153 2 12 3 0,0 3,7 6,6 0,6 0,0

SD1E53 153 3 12 3 0,0 3,9 7,3 0,7 0,0

SD1E55 155 1 12 3 1,3 5,9 2,7 1,0 0,0

SD1E55 155 2 12 3 1,2 5,6 2,7 1,0 0,0

SD1E55 155 3 12 3 1,0 4,9 2,4 0,8 0,0

SD1E63 163 1 12 3 0,0 1,9 5,0 0,0 0,0

SD1E63 163 2 12 3 0,0 2,0 5,9 0,0 0,0

SD1E63 163 3 12 3 0,0 1,4 4,8 0,0 0,0

SD1E64 164 1 12 3 0,0 6,5 2,9 0,0 0,0

SD1E64 164 2 12 3 0,0 4,5 2,2 0,0 0,0

SD1E64 164 3 12 3 0,0 4,8 2,4 0,8 0,0

SD1E68 168 1 12 3 0,0 1,7 5,6 0,0 0,0

SD1E68 168 2 12 3 0,0 2,4 6,9 0,0 0,0

SD1E68 168 3 12 3 0,0 2,1 6,0 0,0 0,0

Page 140: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 130

130

Clon code Muestra Edad (d) Fase 16:2n4 16:3n3 16:4n3 18:0 Rt2

SD1E70 170 1 12 3 0,0 2,9 6,1 0,0 0,0

SD1E70 170 2 12 3 0,0 3,1 6,1 0,0 0,0

SD1E70 170 3 12 3 0,0 2,8 5,5 0,0 0,0

SD1E72 172 1 12 3 0,0 1,5 5,8 0,0 0,0

SD1E72 172 2 12 3 0,0 2,2 6,8 0,0 0,0

SD1E72 172 3 12 3 0,0 1,7 5,5 0,0 0,0

SD1E77 177 1 12 3 0,0 1,9 5,8 0,0 0,0

SD1E77 177 2 12 3 0,0 1,6 5,0 0,0 0,0

SD1E77 177 3 12 3 0,0 1,4 6,1 0,0 0,0

SD1E78 178 1 12 3 0,0 2,5 4,8 1,1 0,0

SD1E78 178 2 12 3 0,9 3,0 4,6 1,3 0,0

SD1E78 178 3 12 3 0,7 2,5 4,2 1,0 0,0

SD1E79 179 1 12 3 0,0 2,1 5,6 0,0 0,0

SD1E79 179 2 12 3 0,0 2,1 5,3 0,0 0,0

SD1E79 179 3 12 3 0,0 2,1 6,1 0,0 0,0

SD2C1 21 1 12 3 1,7 5,6 4,8 0,7 0,0

SD2C1 21 2 12 3 1,7 6,1 4,8 0,7 0,0

SD2C1 21 3 12 3 1,6 5,1 4,5 0,6 0,0

SD2C2 22 1 12 3 0,8 2,3 5,1 0,0 0,0

SD2C2 22 2 12 3 0,8 2,1 4,9 0,4 0,0

SD2C2 22 3 12 3 1,0 2,6 5,9 0,0 0,0

SD2C7 27 1 12 3 0,8 4,5 5,2 0,7 0,0

SD2C7 27 2 12 3 1,4 8,3 10,0 1,2 0,0

SD2C7 27 3 12 3 1,5 8,8 10,5 1,2 0,0

SD2C8 28 1 12 3 1,2 3,9 6,4 0,6 0,0

SD2C8 28 2 12 3 0,7 2,3 4,8 0,4 0,0

SD2C8 28 3 12 3 0,8 2,7 5,1 0,4 0,0

Page 141: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 131

131

Tabla A3. (continuación).

Clon code Muestra Edad (d) Fase 18:1n9 18:1n7 18:2n6 18:3n6 18:3D?

SWT 0 1 4 1 25,3 1,8 10,7 0,0 0,0

SWT 0 2 4 1 20,4 1,3 8,2 0,5 0,6

SWT 0 3 4 1 20,4 1,6 9,1 0,6 0,7

SWT 0 1 12 3 24,5 2,5 13,6 1,4 1,5

SWT 0 2 12 3 22,7 2,2 10,8 1,2 1,2

SWT 0 3 12 3 19,6 1,9 9,4 1,1 1,1

SWT 0 1 13 3 21,5 2,9 10,9 1,4 1,8

SWT 0 1 20 4 32,4 2,9 12,5 1,6 1,9

SWT 0 2 20 4 20,2 1,9 7,7 1,0 1,2

SWT 0 3 20 4 20,5 1,5 6,9 0,8 1,0

SWT 0 1 38 5 18,6 2,9 9,8 1,2 1,7

SD1E1 11 1 12 3 52,8 2,7 8,0 0,7 1,3

SD1E1 11 1 12 3 20,5 1,5 7,0 0,0 0,7

SD1E1 11 2 12 3 21,5 1,7 7,3 0,0 0,0

SD1E1 11 3 12 3 19,7 1,5 6,7 0,0 0,0

SD1E2 12 1 12 3 26,7 1,9 7,0 0,6 0,9

SD1E3 13 1 12 3 51,9 1,4 9,4 0,7 1,2

SD1E4 14 1 12 3 40,4 2,5 10,2 1,1 1,1

SD1E4 14 1 12 3 18,0 1,8 5,9 0,0 0,6

SD1E4 14 2 12 3 15,8 1,8 5,8 0,0 0,9

SD1E4 14 3 12 3 17,5 1,8 5,9 0,0 0,8

SD1E10 110 1 12 3 18,8 2,1 4,7 0,7 0,0

SD1E10 110 2 12 3 14,4 1,7 3,6 0,5 0,0

SD1E10 110 3 12 3 17,0 2,0 4,1 0,6 0,0

SD1E11 111 1 12 3 25,8 1,7 7,5 0,7 0,0

SD1E11 111 2 12 3 24,2 1,6 6,9 0,6 0,0

SD1E11 111 3 12 3 25,7 1,7 7,3 0,7 0,0

SD1E12 112 1 12 3 11,4 1,9 5,3 0,7 0,0

SD1E12 112 2 12 3 11,2 1,8 5,3 0,7 0,0

SD1E12 112 3 12 3 10,4 1,5 4,8 0,5 0,0

SD1E13 113 1 12 3 15,4 1,4 4,6 0,0 0,0

SD1E13 113 2 12 3 18,7 1,9 4,9 0,0 0,0

SD1E13 113 3 12 3 21,3 2,0 5,3 0,5 0,0

SD1E16 116 1 12 3 25,3 1,8 7,6 0,4 0,0

SD1E16 116 2 12 3 25,4 1,8 7,4 0,4 0,0

SD1E16 116 3 12 3 22,9 1,6 6,5 0,3 0,0

SD1E25 125 1 12 3 17,7 3,4 6,7 0,0 0,0

SD1E25 125 2 12 3 24,1 3,4 9,0 1,0 0,0

SD1E25 125 3 12 3 24,3 3,4 9,4 0,0 0,0

SD1E26 126 1 12 3 25,4 4,3 11,3 0,0 0,0

SD1E26 126 2 12 3 17,7 3,1 7,9 0,0 0,0

SD1E26 126 3 12 3 19,0 3,1 7,9 0,0 0,0

SD1E28 128 1 12 3 16,5 1,4 6,3 0,0 1,1

SD1E28 128 2 12 3 15,9 1,2 6,9 0,0 1,1

SD1E28 128 3 12 3 15,2 1,1 6,3 0,0 1,0

SD1E29 129 1 12 3 21,1 1,0 4,7 0,0 0,0

Page 142: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

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de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 132

132

Clon code Muestra Edad (d) Fase 18:1n9 18:1n7 18:2n6 18:3n6 18:3D?

SD1E29 129 2 12 3 19,2 0,9 4,2 0,0 0,0

SD1E29 129 3 12 3 16,8 0,7 3,5 0,0 0,0

SD1E30 130 1 12 3 9,7 0,9 5,2 0,0 0,7

SD1E30 130 2 12 3 10,8 1,2 6,0 0,0 0,8

SD1E30 130 3 12 3 9,9 1,0 5,5 0,0 0,7

SD1E36 136 1 12 3 22,3 3,4 6,5 0,0 0,0

SD1E36 136 2 12 3 19,0 3,2 5,3 0,0 0,0

SD1E36 136 3 12 3 20,3 3,0 5,7 0,0 0,0

SD1E38 138 1 12 3 18,6 4,2 16,2 1,3 0,0

SD1E38 138 2 12 3 20,1 4,0 15,6 1,3 0,0

SD1E38 138 3 12 3 12,7 2,6 10,6 0,0 0,0

SD1E41 141 1 12 3 22,9 1,5 6,6 0,4 0,0

SD1E41 141 2 12 3 26,7 1,5 6,9 0,4 0,0

SD1E41 141 3 12 3 29,0 1,8 7,9 0,5 0,3

SD1E43 143 1 12 3 19,2 1,7 5,5 0,0 0,7

SD1E43 143 2 12 3 23,4 1,7 6,0 0,0 0,7

SD1E43 143 3 12 3 19,8 1,7 5,7 0,7 0,4

SD1E47 147 1 12 3 15,9 1,9 5,3 0,0 0,0

SD1E47 147 2 12 3 11,4 1,4 4,0 0,0 0,0

SD1E47 147 3 12 3 16,5 1,9 5,4 0,5 0,0

SD1E48 148 1 12 3 21,5 1,9 4,2 0,0 0,0

SD1E48 148 2 12 3 38,3 3,2 7,3 0,0 0,0

SD1E48 148 3 12 3 37,6 3,1 7,0 0,8 0,0

SD1E51 151 1 12 3 23,6 3,0 6,0 0,0 0,0

SD1E51 151 2 12 3 25,8 3,9 7,9 0,0 0,0

SD1E51 151 3 12 3 32,2 4,9 9,4 0,0 0,0

SD1E52 152 1 10 2 22,4 3,3 10,4 1,8 0,6

SD1E52 152 2 10 2 16,5 2,4 7,3 1,2 0,0

SD1E52 152 3 10 2 21,4 2,9 9,2 1,5 0,5

SD1E52 152 1 14 3 48,1 4,4 16,4 3,0 0,8

SD1E52 152 2 14 3 34,5 3,4 12,4 2,4 0,7

SD1E52 152 3 14 3 28,1 2,7 10,2 1,9 0,5

SD1E53 153 1 12 3 16,8 1,4 5,0 0,0 0,0

SD1E53 153 2 12 3 22,6 1,8 7,4 0,7 0,0

SD1E53 153 3 12 3 26,4 1,8 7,8 0,7 0,0

SD1E55 155 1 12 3 38,3 0,0 8,8 0,0 0,0

SD1E55 155 2 12 3 37,4 0,0 8,6 0,0 0,0

SD1E55 155 3 12 3 30,3 0,0 7,1 0,0 0,0

SD1E63 163 1 12 3 20,0 2,5 5,9 0,0 0,0

SD1E63 163 2 12 3 22,2 2,8 6,3 0,8 0,0

SD1E63 163 3 12 3 18,5 2,3 5,4 0,8 0,0

SD1E64 164 1 12 3 25,9 4,5 10,1 0,0 0,0

SD1E64 164 2 12 3 19,1 3,2 7,4 0,0 0,0

SD1E64 164 3 12 3 20,3 3,3 7,9 0,0 0,0

SD1E68 168 1 12 3 17,7 2,5 5,9 0,0 0,0

SD1E68 168 2 12 3 23,2 3,1 7,8 0,0 0,0

SD1E68 168 3 12 3 21,6 2,9 6,4 0,0 0,0

Page 143: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 133

133

Clon code Muestra Edad (d) Fase 18:1n9 18:1n7 18:2n6 18:3n6 18:3D?

SD1E70 170 1 12 3 19,5 1,5 5,3 0,0 0,0

SD1E70 170 2 12 3 20,3 1,5 5,6 0,0 0,0

SD1E70 170 3 12 3 19,7 1,3 5,0 0,0 0,0

SD1E72 172 1 12 3 11,0 1,9 4,3 0,7 0,0

SD1E72 172 2 12 3 14,3 2,4 5,6 0,7 0,0

SD1E72 172 3 12 3 11,8 1,9 4,5 0,0 0,0

SD1E77 177 1 12 3 29,5 1,7 5,3 0,0 0,0

SD1E77 177 2 12 3 23,7 1,4 4,5 0,0 0,0

SD1E77 177 3 12 3 24,7 1,7 4,7 0,0 0,0

SD1E78 178 1 12 3 32,7 1,7 6,0 0,0 0,0

SD1E78 178 2 12 3 36,4 1,8 6,7 0,0 0,0

SD1E78 178 3 12 3 30,1 1,6 5,7 0,0 0,0

SD1E79 179 1 12 3 12,4 2,3 5,3 0,0 0,0

SD1E79 179 2 12 3 13,8 1,9 5,3 0,0 0,0

SD1E79 179 3 12 3 13,6 2,0 5,6 0,0 0,0

SD2C1 21 1 12 3 23,4 2,0 11,4 0,0 0,8

SD2C1 21 2 12 3 21,9 2,0 11,6 0,0 0,9

SD2C1 21 3 12 3 20,3 1,8 10,6 0,0 0,8

SD2C2 22 1 12 3 15,6 1,2 6,4 0,0 0,6

SD2C2 22 2 12 3 14,8 1,1 6,4 0,0 0,5

SD2C2 22 3 12 3 16,4 1,2 7,3 0,0 0,6

SD2C7 27 1 12 3 21,6 1,3 6,4 0,0 0,0

SD2C7 27 2 12 3 37,5 2,2 10,5 0,0 0,6

SD2C7 27 3 12 3 40,1 2,5 11,2 0,0 0,7

SD2C8 28 1 12 3 22,2 1,6 9,5 0,0 0,8

SD2C8 28 2 12 3 14,3 1,1 5,7 0,0 0,5

SD2C8 28 3 12 3 15,8 1,0 6,5 0,0 0,6

Page 144: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 134

134

Tabla A3. (continuación).

Clon code Muestra Edad (d) Fase Rt3 18:3n3 18:4n3 20:1n9 Rt4 Rt5

SWT 0 1 4 1 0,0 24,8 5,2 0,0 1,5 0,0

SWT 0 2 4 1 0,0 20,4 4,3 0,0 1,2 0,0

SWT 0 3 4 1 0,0 23,3 4,9 0,0 1,4 0,0

SWT 0 1 12 3 0,0 26,8 5,5 0,0 2,3 0,0

SWT 0 2 12 3 0,0 22,1 4,7 0,0 1,8 0,0

SWT 0 3 12 3 0,0 19,7 4,1 0,0 1,6 0,0

SWT 0 1 13 3 0,0 25,5 5,4 0,0 2,4 0,0

SWT 0 1 20 4 0,0 27,4 5,0 0,6 2,3 0,0

SWT 0 2 20 4 0,0 18,2 3,4 0,0 1,4 0,0

SWT 0 3 20 4 0,0 15,2 2,8 0,0 1,2 0,0

SWT 0 1 38 5 0,0 23,8 3,3 0,0 1,8 0,0

SD1E1 11 1 12 3 0,0 31,3 6,5 0,7 3,0 0,7

SD1E1 11 1 12 3 0,0 15,6 2,7 0,0 0,0 0,0

SD1E1 11 2 12 3 0,0 14,4 2,7 0,0 1,4 0,0

SD1E1 11 3 12 3 0,0 14,7 2,5 0,0 1,7 0,0

SD1E2 12 1 12 3 0,0 27,0 5,0 0,5 1,8 0,0

SD1E3 13 1 12 3 0,0 26,5 6,7 0,9 2,1 0,7

SD1E4 14 1 12 3 0,0 32,4 7,5 0,0 2,1 0,0

SD1E4 14 1 12 3 0,0 16,1 3,4 0,0 1,0 0,0

SD1E4 14 2 12 3 0,0 15,4 3,4 0,0 0,0 0,0

SD1E4 14 3 12 3 0,0 15,3 3,4 0,0 1,0 0,0

SD1E10 110 1 12 3 0,0 17,1 4,4 0,0 1,0 0,0

SD1E10 110 2 12 3 0,0 13,0 3,4 0,0 0,8 0,0

SD1E10 110 3 12 3 0,0 15,3 4,0 0,0 0,8 0,0

SD1E11 111 1 12 3 0,0 15,7 2,8 0,6 0,5 0,0

SD1E11 111 2 12 3 0,0 15,1 2,7 0,6 0,0 0,0

SD1E11 111 3 12 3 0,0 15,9 2,9 0,6 0,6 0,0

SD1E12 112 1 12 3 0,0 17,4 3,1 0,0 1,0 0,0

SD1E12 112 2 12 3 0,0 16,7 3,0 0,0 1,0 0,0

SD1E12 112 3 12 3 0,0 15,0 2,6 0,0 1,0 0,0

SD1E13 113 1 12 3 0,0 18,7 3,5 0,0 0,0 0,0

SD1E13 113 2 12 3 0,0 18,0 3,2 0,0 0,0 0,0

SD1E13 113 3 12 3 0,0 19,6 3,6 0,0 0,8 0,0

SD1E16 116 1 12 3 0,0 17,6 2,1 0,5 0,6 0,0

SD1E16 116 2 12 3 0,0 16,8 2,1 0,5 0,5 0,0

SD1E16 116 3 12 3 0,0 15,5 1,8 0,5 0,0 0,0

SD1E25 125 1 12 3 0,0 11,9 4,6 0,0 0,0 0,0

SD1E25 125 2 12 3 0,0 15,3 4,9 0,0 0,0 0,0

SD1E25 125 3 12 3 0,0 16,8 4,4 0,0 0,0 0,0

SD1E26 126 1 12 3 0,0 28,8 7,2 0,0 0,0 0,0

SD1E26 126 2 12 3 0,0 21,1 3,7 0,0 0,0 0,0

SD1E26 126 3 12 3 0,0 21,4 3,8 0,0 0,0 0,0

SD1E28 128 1 12 3 0,0 15,5 3,7 0,0 2,2 0,0

SD1E28 128 2 12 3 0,0 15,4 3,4 0,0 1,4 0,0

SD1E28 128 3 12 3 0,0 14,0 3,2 0,0 1,2 0,0

SD1E29 129 1 12 3 0,0 17,3 4,4 0,0 1,1 0,0

Page 145: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 135

135

Clon code Muestra Edad (d) Fase Rt3 18:3n3 18:4n3 20:1n9 Rt4 Rt5

SD1E29 129 2 12 3 0,0 15,3 3,9 0,0 1,1 0,0

SD1E29 129 3 12 3 0,0 13,9 3,5 0,0 0,8 0,0

SD1E30 130 1 12 3 0,0 10,0 2,3 0,0 0,0 0,0

SD1E30 130 2 12 3 0,0 12,0 2,7 0,0 0,0 0,0

SD1E30 130 3 12 3 0,0 10,6 2,5 0,0 0,0 0,0

SD1E36 136 1 12 3 0,0 20,8 4,4 0,0 0,0 0,0

SD1E36 136 2 12 3 0,0 17,7 3,9 0,0 0,0 0,0

SD1E36 136 3 12 3 0,0 19,0 4,0 1,1 0,0 0,0

SD1E38 138 1 12 3 0,0 22,5 4,7 0,0 0,0 0,0

SD1E38 138 2 12 3 0,0 22,6 4,8 0,0 0,0 0,0

SD1E38 138 3 12 3 0,0 15,4 3,3 0,0 0,0 0,0

SD1E41 141 1 12 3 0,0 13,2 2,5 0,0 1,4 0,0

SD1E41 141 2 12 3 0,0 14,8 2,7 0,4 1,3 0,0

SD1E41 141 3 12 3 0,0 15,5 2,9 0,4 1,4 0,0

SD1E43 143 1 12 3 0,0 16,2 3,2 0,0 1,2 0,0

SD1E43 143 2 12 3 0,0 16,1 3,1 0,0 1,2 0,0

SD1E43 143 3 12 3 0,0 16,2 3,1 0,3 0,0 0,0

SD1E47 147 1 12 3 0,0 15,0 2,9 0,0 0,0 0,0

SD1E47 147 2 12 3 0,0 11,7 2,1 0,0 0,0 0,0

SD1E47 147 3 12 3 0,0 14,7 3,0 0,0 0,0 0,0

SD1E48 148 1 12 3 0,0 13,8 4,0 0,0 0,0 0,0

SD1E48 148 2 12 3 0,0 23,8 5,9 0,0 0,0 0,0

SD1E48 148 3 12 3 0,0 22,5 5,0 1,5 0,0 0,0

SD1E51 151 1 12 3 0,0 20,9 5,9 1,5 0,0 0,0

SD1E51 151 2 12 3 0,0 26,7 6,3 0,0 0,0 0,0

SD1E51 151 3 12 3 0,0 33,8 8,0 2,5 0,0 0,0

SD1E52 152 1 10 2 0,0 17,3 4,4 0,0 1,3 0,0

SD1E52 152 2 10 2 0,0 14,3 3,8 0,0 1,0 0,0

SD1E52 152 3 10 2 0,0 17,5 4,8 0,0 1,3 0,0

SD1E52 152 1 14 3 0,0 19,9 5,7 0,0 1,9 0,0

SD1E52 152 2 14 3 0,0 15,8 4,6 0,0 1,5 0,0

SD1E52 152 3 14 3 0,0 13,0 3,8 0,0 1,2 0,0

SD1E53 153 1 12 3 0,0 14,5 2,6 0,0 0,0 0,0

SD1E53 153 2 12 3 0,0 20,4 3,4 0,0 0,0 0,0

SD1E53 153 3 12 3 0,0 22,3 3,7 0,0 0,0 0,0

SD1E55 155 1 12 3 0,0 18,0 3,5 0,0 0,0 0,0

SD1E55 155 2 12 3 0,0 18,0 3,5 0,0 0,0 0,0

SD1E55 155 3 12 3 0,0 15,2 3,0 0,0 0,0 0,0

SD1E63 163 1 12 3 0,0 15,2 4,8 0,0 0,0 0,0

SD1E63 163 2 12 3 0,0 17,3 5,1 0,0 0,0 0,0

SD1E63 163 3 12 3 0,0 14,1 4,4 0,0 0,0 0,0

SD1E64 164 1 12 3 0,0 17,6 3,6 0,0 0,0 0,0

SD1E64 164 2 12 3 0,0 12,4 2,7 0,0 0,0 0,0

SD1E64 164 3 12 3 0,0 13,6 2,9 0,0 0,0 0,0

SD1E68 168 1 12 3 0,0 16,3 3,9 0,0 0,0 0,0

SD1E68 168 2 12 3 0,0 20,9 5,6 0,0 0,0 0,0

SD1E68 168 3 12 3 0,0 18,3 4,6 0,0 0,0 0,0

Page 146: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 136

136

Clon code Muestra Edad (d) Fase Rt3 18:3n3 18:4n3 20:1n9 Rt4 Rt5

SD1E70 170 1 12 3 0,0 18,6 3,7 0,0 0,0 0,0

SD1E70 170 2 12 3 0,0 18,8 3,8 0,0 0,0 0,0

SD1E70 170 3 12 3 0,0 17,0 3,5 0,0 0,0 0,0

SD1E72 172 1 12 3 0,0 16,3 3,5 0,0 0,0 0,0

SD1E72 172 2 12 3 0,0 20,0 4,4 0,0 0,0 0,0

SD1E72 172 3 12 3 0,0 16,1 3,5 0,0 0,0 0,0

SD1E77 177 1 12 3 0,0 15,5 4,3 0,0 0,0 0,0

SD1E77 177 2 12 3 0,0 13,2 3,4 0,0 0,0 0,0

SD1E77 177 3 12 3 0,0 15,3 4,0 0,0 0,0 0,0

SD1E78 178 1 12 3 0,0 14,3 2,6 0,9 0,0 0,0

SD1E78 178 2 12 3 0,0 14,9 2,7 1,0 0,0 0,0

SD1E78 178 3 12 3 0,0 12,8 2,4 0,8 0,0 0,0

SD1E79 179 1 12 3 0,0 15,4 3,0 0,0 0,0 0,0

SD1E79 179 2 12 3 0,0 14,7 2,7 0,0 0,0 0,0

SD1E79 179 3 12 3 0,0 16,7 3,1 0,0 1,0 0,0

SD2C1 21 1 12 3 1,2 19,4 3,0 0,5 2,5 0,7

SD2C1 21 2 12 3 1,2 19,4 3,0 0,6 2,4 0,7

SD2C1 21 3 12 3 1,2 17,9 2,8 0,5 2,4 0,7

SD2C2 22 1 12 3 0,7 15,5 4,0 0,0 1,8 0,7

SD2C2 22 2 12 3 0,7 14,8 3,9 0,0 1,8 0,7

SD2C2 22 3 12 3 0,8 17,6 4,5 0,0 2,1 0,8

SD2C7 27 1 12 3 0,8 20,1 4,1 0,6 1,9 0,7

SD2C7 27 2 12 3 1,3 37,5 7,6 1,0 3,2 1,2

SD2C7 27 3 12 3 1,4 39,4 8,2 1,1 3,5 1,2

SD2C8 28 1 12 3 1,1 21,4 5,1 0,6 2,9 1,0

SD2C8 28 2 12 3 0,8 15,3 3,5 0,0 2,0 0,8

SD2C8 28 3 12 3 0,8 16,5 3,8 0,5 2,1 0,9

Page 147: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

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III

.

Apéndice 137

137

Tabla A3. (continuación).

Clon code Muestra Edad (d) Fase TFA PUFA MUFA SFA

SWT 0 1 4 1 109,7 58,4 32,5 18,8

SWT 0 2 4 1 91,4 49,1 26,7 15,6

SWT 0 3 4 1 99,9 55,9 27,7 16,4

SWT 0 1 12 3 124,3 69,6 34,1 20,6

SWT 0 2 12 3 105,7 56,9 30,9 17,8

SWT 0 3 12 3 92,9 50,4 26,8 15,7

SWT 0 1 13 3 114,1 64,2 31,4 18,6

SWT 0 1 20 4 136,6 68,0 44,2 24,4

SWT 0 2 20 4 86,9 44,0 27,1 15,8

SWT 0 3 20 4 78,8 37,7 26,6 14,4

SWT 0 1 38 5 98,8 55,4 27,4 16,0

SD1E1 11 1 12 3 170,2 69,5 66,6 34,1

SD1E1 11 1 12 3 78,1 32,1 26,2 19,2

SD1E1 11 2 12 3 77,2 31,7 27,3 18,1

SD1E1 11 3 12 3 74,2 31,5 25,0 17,1

SD1E2 12 1 12 3 112,8 57,4 35,2 20,2

SD1E3 13 1 12 3 161,0 62,9 62,8 35,2

SD1E4 14 1 12 3 151,8 74,1 49,9 27,8

SD1E4 14 1 12 3 69,4 30,6 22,7 16,1

SD1E4 14 2 12 3 63,1 28,1 20,2 14,8

SD1E4 14 3 12 3 67,6 29,7 22,1 15,7

SD1E10 110 1 12 3 74,0 36,2 23,9 14,0

SD1E10 110 2 12 3 56,1 27,4 18,4 10,2

SD1E10 110 3 12 3 66,2 32,1 21,5 12,6

SD1E11 111 1 12 3 85,2 35,3 32,7 17,2

SD1E11 111 2 12 3 79,5 33,1 30,2 16,2

SD1E11 111 3 12 3 85,0 35,7 32,1 17,2

SD1E12 112 1 12 3 64,7 36,3 17,4 11,0

SD1E12 112 2 12 3 63,7 35,9 17,0 10,8

SD1E12 112 3 12 3 56,7 31,6 15,6 9,4

SD1E13 113 1 12 3 67,3 36,0 18,2 13,1

SD1E13 113 2 12 3 74,3 35,4 23,8 15,1

SD1E13 113 3 12 3 83,6 39,7 26,9 17,1

SD1E16 116 1 12 3 86,5 38,0 31,4 17,1

SD1E16 116 2 12 3 84,3 36,3 31,2 16,7

SD1E16 116 3 12 3 76,0 32,5 28,2 15,3

SD1E25 125 1 12 3 68,4 30,1 25,2 13,1

SD1E25 125 2 12 3 87,2 37,3 31,7 18,1

SD1E25 125 3 12 3 84,3 38,4 31,0 14,9

SD1E26 126 1 12 3 115,6 60,7 34,8 20,2

SD1E26 126 2 12 3 80,8 42,3 24,4 14,1

SD1E26 126 3 12 3 84,0 43,1 26,0 15,0

SD1E28 128 1 12 3 68,3 30,9 20,6 16,8

SD1E28 128 2 12 3 68,9 31,1 20,0 17,8

SD1E28 128 3 12 3 63,2 28,3 18,9 16,0

SD1E29 129 1 12 3 72,9 30,0 24,7 18,1

Page 148: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

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III

. Transformación genética de S. almeriensis 138

138

Clon code Muestra Edad (d) Fase TFA PUFA MUFA SFA

SD1E29 129 2 12 3 65,9 26,6 22,6 16,7

SD1E29 129 3 12 3 58,1 23,4 19,8 14,9

SD1E30 130 1 12 3 43,7 21,2 12,5 10,0

SD1E30 130 2 12 3 50,6 25,0 14,1 11,5

SD1E30 130 3 12 3 45,6 22,4 12,9 10,3

SD1E36 136 1 12 3 86,2 41,3 29,8 15,1

SD1E36 136 2 12 3 73,3 35,0 25,7 12,6

SD1E36 136 3 12 3 79,3 37,4 28,4 13,6

SD1E38 138 1 12 3 107,2 60,1 29,0 18,1

SD1E38 138 2 12 3 108,0 59,4 30,1 18,4

SD1E38 138 3 12 3 71,4 39,7 19,5 12,1

SD1E41 141 1 12 3 71,5 30,9 27,9 12,8

SD1E41 141 2 12 3 80,1 34,0 32,5 13,7

SD1E41 141 3 12 3 88,4 36,7 36,2 15,5

SD1E43 143 1 12 3 71,8 35,7 23,5 12,6

SD1E43 143 2 12 3 78,9 36,5 27,9 14,5

SD1E43 143 3 12 3 74,3 35,6 25,3 13,5

SD1E47 147 1 12 3 61,7 31,1 20,7 9,8

SD1E47 147 2 12 3 46,3 24,1 14,8 7,4

SD1E47 147 3 12 3 63,9 32,4 21,5 9,9

SD1E48 148 1 12 3 64,7 28,1 26,2 10,3

SD1E48 148 2 12 3 113,6 47,7 48,1 17,8

SD1E48 148 3 12 3 110,6 45,0 48,4 17,2

SD1E51 151 1 12 3 92,4 42,0 32,4 18,0

SD1E51 151 2 12 3 108,4 52,7 35,1 20,5

SD1E51 151 3 12 3 137,6 66,0 46,2 25,5

SD1E52 152 1 10 2 89,8 44,4 29,8 15,7

SD1E52 152 2 10 2 68,9 34,9 22,2 11,8

SD1E52 152 3 10 2 88,3 44,3 28,6 15,4

SD1E52 152 1 14 3 145,9 57,4 59,6 28,9

SD1E52 152 2 14 3 109,2 45,2 43,2 20,9

SD1E52 152 3 14 3 89,9 37,3 35,3 17,3

SD1E53 153 1 12 3 59,4 29,2 20,4 9,8

SD1E53 153 2 12 3 84,0 42,1 27,9 14,0

SD1E53 153 3 12 3 93,4 45,8 31,5 16,1

SD1E55 155 1 12 3 101,1 40,2 42,9 18,1

SD1E55 155 2 12 3 98,8 39,6 41,8 17,4

SD1E55 155 3 12 3 81,8 33,6 33,8 14,4

SD1E63 163 1 12 3 70,9 32,7 25,6 12,7

SD1E63 163 2 12 3 80,1 37,4 28,4 14,4

SD1E63 163 3 12 3 65,5 30,9 22,9 11,7

SD1E64 164 1 12 3 97,3 40,8 36,7 19,9

SD1E64 164 2 12 3 70,2 29,2 26,6 14,4

SD1E64 164 3 12 3 76,7 31,7 29,1 15,9

SD1E68 168 1 12 3 70,1 33,4 23,8 12,9

SD1E68 168 2 12 3 91,1 43,6 30,8 16,8

SD1E68 168 3 12 3 81,2 37,4 28,7 15,2

Page 149: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

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Natu

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ica

III

.

Apéndice 139

139

Clon code Muestra Edad (d) Fase TFA PUFA MUFA SFA

SD1E70 170 1 12 3 74,6 36,6 24,1 13,9

SD1E70 170 2 12 3 76,8 37,4 25,0 14,3

SD1E70 170 3 12 3 71,5 33,8 24,0 13,7

SD1E72 172 1 12 3 57,4 32,0 15,0 10,4

SD1E72 172 2 12 3 72,4 39,7 19,1 13,5

SD1E72 172 3 12 3 57,9 31,4 15,7 10,8

SD1E77 177 1 12 3 83,0 32,8 34,9 15,3

SD1E77 177 2 12 3 68,0 27,6 27,8 12,5

SD1E77 177 3 12 3 74,2 31,6 29,6 13,0

SD1E78 178 1 12 3 88,7 30,4 38,5 19,9

SD1E78 178 2 12 3 97,4 32,8 42,6 22,0

SD1E78 178 3 12 3 82,4 28,1 35,5 18,7

SD1E79 179 1 12 3 59,0 31,3 17,3 10,4

SD1E79 179 2 12 3 58,8 30,1 18,3 10,4

SD1E79 179 3 12 3 64,5 35,3 18,1 11,1

SD2C1 21 1 12 3 95,9 51,5 28,9 15,4

SD2C1 21 2 12 3 94,9 52,2 27,4 15,2

SD2C1 21 3 12 3 87,0 47,5 25,6 14,0

SD2C2 22 1 12 3 70,4 38,3 20,2 11,9

SD2C2 22 2 12 3 68,4 37,2 19,2 12,1

SD2C2 22 3 12 3 77,8 43,2 21,4 13,2

SD2C7 27 1 12 3 85,7 44,3 27,4 14,0

SD2C7 27 2 12 3 154,9 81,6 48,5 24,9

SD2C7 27 3 12 3 165,4 86,4 52,2 26,7

SD2C8 28 1 12 3 101,0 53,9 29,4 17,7

SD2C8 28 2 12 3 67,4 36,8 18,8 11,7

SD2C8 28 3 12 3 73,8 40,3 20,8 12,7

Page 150: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

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III

. Transformación genética de S. almeriensis 140

140

Tabla A4. Composición en ácidos grasos de la cepa silvestre (SWT) y de los clones transgéni-

cos de S. almeriensis. Datos expresados en % de TFA.

Clon code Muestra Edad (d) fase Rt1 16:0 16:1n7 16:1t 16:1? 16:2n6

SWT 0 1 4 1 0,0 17,2 2,4 2,5 0,0 0,0

SWT 0 2 4 1 0,6 16,4 2,4 2,4 0,0 0,6

SWT 0 3 4 1 0,6 16,4 2,7 2,3 0,0 0,6

SWT 0 1 12 3 0,6 16,0 2,5 2,5 0,0 0,5

SWT 0 2 12 3 0,6 16,4 2,3 2,8 0,0 0,5

SWT 0 3 12 3 0,6 16,4 2,3 2,8 0,0 0,5

SWT 0 1 13 3 0,7 15,7 2,6 2,4 0,5 0,6

SWT 0 1 20 4 0,5 17,3 2,1 3,1 0,4 0,4

SWT 0 2 20 4 0,5 17,6 2,2 3,0 0,0 0,0

SWT 0 3 20 4 0,5 17,8 1,9 3,5 0,0 0,4

SWT 0 1 38 5 0,5 15,8 2,4 2,6 0,5 0,6

SD1E1 11 1 12 3 0,5 19,5 1,6 3,7 0,3 0,4

SD1E1 11 1 12 3 0,0 19,5 0,0 5,3 0,0 0,0

SD1E1 11 2 12 3 0,0 19,0 0,0 5,4 0,0 0,0

SD1E1 11 3 12 3 0,0 18,9 0,0 5,0 0,0 0,0

SD1E2 12 1 12 3 0,6 17,5 2,0 2,4 0,4 0,8

SD1E3 13 1 12 3 0,4 21,0 1,3 3,6 0,0 0,4

SD1E4 14 1 12 3 0,0 17,8 1,8 2,8 0,0 0,8

SD1E4 14 1 12 3 0,0 17,0 0,0 4,2 0,0 0,0

SD1E4 14 2 12 3 0,0 17,0 0,0 4,2 0,0 0,0

SD1E4 14 3 12 3 0,0 17,3 0,0 4,1 0,0 0,0

SD1E10 110 1 12 3 0,0 18,2 1,6 2,4 0,0 0,0

SD1E10 110 2 12 3 0,0 18,2 1,6 2,5 0,0 0,0

SD1E10 110 3 12 3 0,0 18,1 1,5 2,3 0,0 0,0

SD1E11 111 1 12 3 0,0 19,1 1,1 3,9 0,3 0,7

SD1E11 111 2 12 3 0,0 19,2 1,1 3,7 0,0 0,7

SD1E11 111 3 12 3 0,0 19,0 1,2 3,7 0,0 0,7

SD1E12 112 1 12 3 0,8 17,0 2,5 2,4 0,8 0,0

SD1E12 112 2 12 3 0,8 16,4 2,5 2,4 0,7 0,6

SD1E12 112 3 12 3 0,8 16,6 2,5 2,5 0,7 0,0

SD1E13 113 1 12 3 0,0 19,4 0,0 2,2 0,0 0,0

SD1E13 113 2 12 3 0,0 19,5 1,6 2,8 0,0 0,0

SD1E13 113 3 12 3 0,0 19,7 1,5 2,7 0,0 0,0

SD1E16 116 1 12 3 0,0 19,0 1,3 3,0 0,0 0,7

SD1E16 116 2 12 3 0,0 19,0 1,2 3,0 0,0 0,8

SD1E16 116 3 12 3 0,0 19,2 1,2 3,0 0,0 0,8

SD1E25 125 1 12 3 0,0 19,2 3,1 0,0 2,9 0,0

SD1E25 125 2 12 3 1,4 18,0 0,0 3,4 0,0 0,0

SD1E25 125 3 12 3 0,0 17,7 0,0 3,9 0,0 0,0

SD1E26 126 1 12 3 0,0 17,5 1,5 2,9 0,0 0,0

SD1E26 126 2 12 3 0,0 17,5 1,6 2,9 0,0 0,0

SD1E26 126 3 12 3 0,0 17,8 1,7 3,0 0,0 0,0

SD1E28 128 1 12 3 0,0 17,6 0,0 3,9 0,0 0,0

SD1E28 128 2 12 3 0,0 18,4 0,0 4,3 0,0 0,0

SD1E28 128 3 12 3 0,0 18,4 0,0 4,2 0,0 0,0

SD1E29 129 1 12 3 0,0 17,6 0,0 3,7 0,0 0,0

Page 151: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

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s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 141

141

Clon code Muestra Edad (d) fase Rt1 16:0 16:1n7 16:1t 16:1? 16:2n6

SD1E29 129 2 12 3 0,0 17,8 0,0 3,8 0,0 0,0

SD1E29 129 3 12 3 0,0 17,9 0,0 3,7 0,0 0,0

SD1E30 130 1 12 3 0,0 18,7 0,0 4,3 0,0 0,0

SD1E30 130 2 12 3 0,0 18,3 0,0 4,3 0,0 0,0

SD1E30 130 3 12 3 0,0 18,3 0,0 4,4 0,0 0,0

SD1E36 136 1 12 3 0,0 17,5 1,5 3,3 0,0 0,0

SD1E36 136 2 12 3 0,0 17,2 1,4 3,3 0,0 0,0

SD1E36 136 3 12 3 0,0 17,1 1,6 3,3 0,0 0,0

SD1E38 138 1 12 3 0,0 16,9 2,1 3,7 0,0 0,0

SD1E38 138 2 12 3 0,0 17,0 2,0 3,6 0,0 0,0

SD1E38 138 3 12 3 0,0 17,0 2,2 3,8 0,0 0,0

SD1E41 141 1 12 3 0,0 17,0 1,2 3,6 0,0 1,0

SD1E41 141 2 12 3 0,0 16,2 1,0 3,8 0,0 1,0

SD1E41 141 3 12 3 0,3 16,7 1,1 3,8 0,4 1,1

SD1E43 143 1 12 3 0,0 17,6 1,6 2,1 0,0 0,0

SD1E43 143 2 12 3 0,0 17,7 1,4 2,3 0,0 0,0

SD1E43 143 3 12 3 0,5 17,6 1,6 2,1 0,5 0,0

SD1E47 147 1 12 3 0,0 15,9 1,4 3,4 0,0 0,0

SD1E47 147 2 12 3 0,0 15,9 1,5 2,9 0,0 0,0

SD1E47 147 3 12 3 0,0 15,6 1,5 3,4 0,0 0,0

SD1E48 148 1 12 3 0,0 16,0 0,0 4,3 0,0 0,0

SD1E48 148 2 12 3 0,0 15,7 1,3 4,5 0,0 0,0

SD1E48 148 3 12 3 0,0 15,5 1,3 4,3 0,0 0,0

SD1E51 151 1 12 3 0,0 19,5 1,4 3,2 0,0 0,0

SD1E51 151 2 12 3 0,0 18,9 1,6 3,4 0,0 0,0

SD1E51 151 3 12 3 0,0 18,5 1,6 3,2 0,0 0,0

SD1E52 152 1 10 2 0,0 16,9 1,3 2,8 0,4 1,0

SD1E52 152 2 10 2 0,0 17,2 1,8 2,8 0,0 0,8

SD1E52 152 3 10 2 0,5 16,9 1,5 2,9 0,0 0,8

SD1E52 152 1 14 3 0,0 19,1 1,0 3,8 0,0 0,5

SD1E52 152 2 14 3 0,0 18,4 1,1 3,8 0,0 0,5

SD1E52 152 3 14 3 0,0 18,5 1,1 3,9 0,0 0,5

SD1E53 153 1 12 3 0,0 16,5 0,0 3,7 0,0 0,0

SD1E53 153 2 12 3 0,0 15,9 0,0 4,2 0,0 0,0

SD1E53 153 3 12 3 0,0 16,5 0,0 3,5 0,0 0,0

SD1E55 155 1 12 3 0,0 16,9 0,0 4,5 0,0 0,0

SD1E55 155 2 12 3 0,0 16,6 0,0 4,4 0,0 0,0

SD1E55 155 3 12 3 0,0 16,6 0,0 4,4 0,0 0,0

SD1E63 163 1 12 3 0,0 18,0 1,3 3,1 0,0 0,0

SD1E63 163 2 12 3 0,0 17,9 1,3 3,0 0,0 0,0

SD1E63 163 3 12 3 0,0 17,8 0,0 3,1 0,0 0,0

SD1E64 164 1 12 3 0,0 20,5 0,0 3,7 2,7 0,0

SD1E64 164 2 12 3 0,0 20,5 0,0 3,6 2,5 0,0

SD1E64 164 3 12 3 0,0 19,7 1,1 3,6 2,4 0,0

SD1E68 168 1 12 3 0,0 18,4 1,6 3,4 0,0 0,0

SD1E68 168 2 12 3 0,0 18,4 1,5 3,3 0,0 0,0

SD1E68 168 3 12 3 0,0 18,7 1,4 3,6 0,0 0,0

Page 152: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 142

142

Clon code Muestra Edad (d) fase Rt1 16:0 16:1n7 16:1t 16:1? 16:2n6

SD1E70 170 1 12 3 0,0 18,7 0,0 4,2 0,0 0,0

SD1E70 170 2 12 3 0,0 18,6 0,0 4,2 0,0 0,0

SD1E70 170 3 12 3 0,0 19,1 0,0 4,2 0,0 0,0

SD1E72 172 1 12 3 0,0 18,1 0,0 3,5 0,0 0,0

SD1E72 172 2 12 3 0,0 18,6 0,0 3,5 0,0 0,0

SD1E72 172 3 12 3 0,0 18,7 0,0 3,5 0,0 0,0

SD1E77 177 1 12 3 0,0 18,4 1,5 3,0 0,0 0,0

SD1E77 177 2 12 3 0,0 18,4 1,4 2,6 0,0 0,0

SD1E77 177 3 12 3 0,0 17,6 1,6 2,8 0,0 0,0

SD1E78 178 1 12 3 0,0 21,2 0,9 2,8 0,0 0,0

SD1E78 178 2 12 3 0,0 21,3 0,8 2,8 0,0 0,0

SD1E78 178 3 12 3 0,0 21,5 0,8 2,8 0,0 0,0

SD1E79 179 1 12 3 0,0 17,6 2,0 2,4 0,0 0,0

SD1E79 179 2 12 3 0,0 17,7 2,1 2,4 0,0 0,0

SD1E79 179 3 12 3 0,0 17,2 1,8 2,1 0,0 1,0

SD2C1 21 1 12 3 0,0 15,3 1,0 2,1 0,0 0,4

SD2C1 21 2 12 3 0,0 15,4 1,0 2,1 0,0 0,5

SD2C1 21 3 12 3 0,0 15,4 1,0 2,3 0,0 0,0

SD2C2 22 1 12 3 0,0 16,9 0,7 3,5 0,5 0,6

SD2C2 22 2 12 3 0,0 17,0 0,8 3,5 0,5 0,6

SD2C2 22 3 12 3 0,0 16,9 0,8 3,4 0,7 0,0

SD2C7 27 1 12 3 0,0 15,5 1,4 2,5 0,6 0,0

SD2C7 27 2 12 3 0,4 15,3 1,4 2,5 0,6 0,0

SD2C7 27 3 12 3 0,4 15,4 1,5 2,6 0,6 0,0

SD2C8 28 1 12 3 0,0 16,9 0,9 3,4 0,8 0,6

SD2C8 28 2 12 3 0,0 16,8 0,8 3,6 0,8 0,7

SD2C8 28 3 12 3 0,0 16,6 0,9 3,5 0,5 0,6

Page 153: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 143

143

Tabla A4. (continuación).

Clon code Muestra Edad (d) fase 16:2n4 16:3n3 16:4n3 18:0 Rt2

SWT 0 1 4 1 1,3 5,3 8,1 0,0 0,0

SWT 0 2 4 1 1,2 5,1 8,3 0,7 0,0

SWT 0 3 4 1 1,2 5,4 8,7 0,0 0,0

SWT 0 1 12 3 1,1 5,5 7,8 0,5 0,0

SWT 0 2 12 3 1,2 5,3 7,3 0,5 0,0

SWT 0 3 12 3 1,2 5,3 7,4 0,5 0,0

SWT 0 1 13 3 1,1 4,3 8,7 0,6 0,0

SWT 0 1 20 4 1,0 3,9 7,5 0,5 0,0

SWT 0 2 20 4 0,9 3,5 8,2 0,6 0,0

SWT 0 3 20 4 1,0 3,8 7,2 0,5 0,0

SWT 0 1 38 5 0,8 5,7 6,9 0,4 0,0

SD1E1 11 1 12 3 0,5 2,5 7,3 0,5 0,0

SD1E1 11 1 12 3 1,3 6,5 0,0 5,1 0,8

SD1E1 11 2 12 3 1,3 6,3 0,0 4,5 0,0

SD1E1 11 3 12 3 1,2 6,8 0,0 4,2 0,9

SD1E2 12 1 12 3 0,6 2,5 9,6 0,4 0,0

SD1E3 13 1 12 3 0,8 2,9 5,8 0,9 0,0

SD1E4 14 1 12 3 0,7 3,6 8,0 0,5 0,0

SD1E4 14 1 12 3 0,9 4,1 0,0 6,2 0,0

SD1E4 14 2 12 3 0,0 4,2 0,0 6,4 0,0

SD1E4 14 3 12 3 0,9 3,9 0,0 6,0 0,0

SD1E10 110 1 12 3 0,0 2,9 8,3 0,7 0,0

SD1E10 110 2 12 3 0,0 3,0 7,9 0,0 0,0

SD1E10 110 3 12 3 0,0 2,9 8,1 0,9 0,0

SD1E11 111 1 12 3 0,0 3,2 5,7 1,1 0,0

SD1E11 111 2 12 3 0,0 2,9 6,1 1,2 0,0

SD1E11 111 3 12 3 0,0 3,0 6,0 1,2 0,0

SD1E12 112 1 12 3 0,0 6,4 7,4 0,0 0,0

SD1E12 112 2 12 3 0,0 6,4 7,4 0,6 0,0

SD1E12 112 3 12 3 0,0 6,2 7,5 0,0 0,0

SD1E13 113 1 12 3 0,0 2,4 11,3 0,0 0,0

SD1E13 113 2 12 3 0,0 2,9 9,5 0,8 0,0

SD1E13 113 3 12 3 0,0 2,6 9,2 0,8 0,0

SD1E16 116 1 12 3 0,0 5,3 5,0 0,8 0,0

SD1E16 116 2 12 3 0,0 5,1 5,0 0,9 0,0

SD1E16 116 3 12 3 0,0 5,2 5,0 0,9 0,0

SD1E25 125 1 12 3 0,0 5,0 5,2 0,0 0,0

SD1E25 125 2 12 3 0,0 2,6 5,5 2,8 0,0

SD1E25 125 3 12 3 0,0 3,0 6,3 0,0 0,0

SD1E26 126 1 12 3 0,0 3,9 7,6 0,0 0,0

SD1E26 126 2 12 3 0,0 3,8 8,1 0,0 0,0

SD1E26 126 3 12 3 0,0 3,8 8,0 0,0 0,0

SD1E28 128 1 12 3 0,0 3,3 0,0 7,0 0,0

SD1E28 128 2 12 3 0,0 4,1 0,0 7,3 0,0

SD1E28 128 3 12 3 0,0 4,0 0,0 7,0 0,0

SD1E29 129 1 12 3 0,0 3,4 0,0 7,2 0,0

Page 154: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 144

144

Clon code Muestra Edad (d) fase 16:2n4 16:3n3 16:4n3 18:0 Rt2

SD1E29 129 2 12 3 0,0 3,3 0,0 7,5 0,0

SD1E29 129 3 12 3 0,0 3,0 0,0 7,8 0,0

SD1E30 130 1 12 3 0,0 6,8 0,0 4,2 0,0

SD1E30 130 2 12 3 0,0 6,7 0,0 4,4 0,0

SD1E30 130 3 12 3 0,0 6,8 0,0 4,3 0,0

SD1E36 136 1 12 3 0,0 4,0 7,1 0,0 0,0

SD1E36 136 2 12 3 0,0 4,0 7,1 0,0 0,0

SD1E36 136 3 12 3 0,0 3,9 7,0 0,0 0,0

SD1E38 138 1 12 3 1,7 2,5 10,1 0,0 0,0

SD1E38 138 2 12 3 1,6 2,4 10,1 0,0 0,0

SD1E38 138 3 12 3 1,7 2,4 10,5 0,0 0,0

SD1E41 141 1 12 3 0,0 4,1 4,6 0,9 0,0

SD1E41 141 2 12 3 0,0 3,9 4,8 0,9 0,0

SD1E41 141 3 12 3 0,0 3,9 4,4 0,9 0,0

SD1E43 143 1 12 3 0,0 3,3 9,0 0,0 0,0

SD1E43 143 2 12 3 0,6 3,3 8,1 0,6 0,0

SD1E43 143 3 12 3 0,6 3,8 8,4 0,6 0,0

SD1E47 147 1 12 3 0,0 5,8 7,1 0,0 0,0

SD1E47 147 2 12 3 0,0 5,9 7,6 0,0 0,0

SD1E47 147 3 12 3 1,0 6,0 6,8 0,0 0,0

SD1E48 148 1 12 3 0,0 2,5 7,0 0,0 0,0

SD1E48 148 2 12 3 0,0 2,6 6,8 0,0 0,0

SD1E48 148 3 12 3 0,0 2,5 6,2 0,0 0,0

SD1E51 151 1 12 3 0,0 2,7 7,3 0,0 0,0

SD1E51 151 2 12 3 0,0 2,7 8,3 0,0 0,0

SD1E51 151 3 12 3 0,0 2,6 8,2 0,0 0,0

SD1E52 152 1 10 2 0,0 2,1 6,5 0,6 0,0

SD1E52 152 2 10 2 0,0 2,7 7,0 0,0 0,0

SD1E52 152 3 10 2 0,6 2,7 6,7 0,5 0,0

SD1E52 152 1 14 3 0,0 2,2 3,9 0,7 0,0

SD1E52 152 2 14 3 0,0 2,1 4,4 0,7 0,0

SD1E52 152 3 14 3 0,0 2,3 4,6 0,7 0,0

SD1E53 153 1 12 3 0,0 4,0 8,0 0,0 0,0

SD1E53 153 2 12 3 0,0 4,4 7,8 0,7 0,0

SD1E53 153 3 12 3 0,0 4,2 7,9 0,8 0,0

SD1E55 155 1 12 3 1,3 5,8 2,7 1,0 0,0

SD1E55 155 2 12 3 1,2 5,6 2,7 1,0 0,0

SD1E55 155 3 12 3 1,2 5,9 2,9 1,0 0,0

SD1E63 163 1 12 3 0,0 2,6 7,1 0,0 0,0

SD1E63 163 2 12 3 0,0 2,5 7,3 0,0 0,0

SD1E63 163 3 12 3 0,0 2,2 7,3 0,0 0,0

SD1E64 164 1 12 3 0,0 6,7 3,0 0,0 0,0

SD1E64 164 2 12 3 0,0 6,5 3,2 0,0 0,0

SD1E64 164 3 12 3 0,0 6,2 3,1 1,1 0,0

SD1E68 168 1 12 3 0,0 2,4 7,9 0,0 0,0

SD1E68 168 2 12 3 0,0 2,7 7,6 0,0 0,0

SD1E68 168 3 12 3 0,0 2,6 7,4 0,0 0,0

Page 155: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 145

145

Clon code Muestra Edad (d) fase 16:2n4 16:3n3 16:4n3 18:0 Rt2

SD1E70 170 1 12 3 0,0 3,9 8,2 0,0 0,0

SD1E70 170 2 12 3 0,0 4,0 7,9 0,0 0,0

SD1E70 170 3 12 3 0,0 4,0 7,7 0,0 0,0

SD1E72 172 1 12 3 0,0 2,6 10,1 0,0 0,0

SD1E72 172 2 12 3 0,0 3,0 9,4 0,0 0,0

SD1E72 172 3 12 3 0,0 3,0 9,4 0,0 0,0

SD1E77 177 1 12 3 0,0 2,3 7,0 0,0 0,0

SD1E77 177 2 12 3 0,0 2,4 7,3 0,0 0,0

SD1E77 177 3 12 3 0,0 1,9 8,2 0,0 0,0

SD1E78 178 1 12 3 0,0 2,9 5,4 1,2 0,0

SD1E78 178 2 12 3 0,9 3,1 4,7 1,3 0,0

SD1E78 178 3 12 3 0,8 3,0 5,1 1,3 0,0

SD1E79 179 1 12 3 0,0 3,6 9,4 0,0 0,0

SD1E79 179 2 12 3 0,0 3,6 9,0 0,0 0,0

SD1E79 179 3 12 3 0,0 3,3 9,5 0,0 0,0

SD2C1 21 1 12 3 1,8 5,8 5,1 0,7 0,0

SD2C1 21 2 12 3 1,8 6,4 5,1 0,7 0,0

SD2C1 21 3 12 3 1,8 5,9 5,1 0,7 0,0

SD2C2 22 1 12 3 1,2 3,2 7,2 0,0 0,0

SD2C2 22 2 12 3 1,2 3,1 7,2 0,6 0,0

SD2C2 22 3 12 3 1,3 3,4 7,6 0,0 0,0

SD2C7 27 1 12 3 0,9 5,3 6,0 0,8 0,0

SD2C7 27 2 12 3 0,9 5,3 6,5 0,8 0,0

SD2C7 27 3 12 3 0,9 5,3 6,3 0,8 0,0

SD2C8 28 1 12 3 1,2 3,9 6,3 0,6 0,0

SD2C8 28 2 12 3 1,0 3,4 7,1 0,6 0,0

SD2C8 28 3 12 3 1,1 3,7 6,9 0,6 0,0

Page 156: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 146

146

Tabla A4. (continuación).

Clon code Muestra Edad (d) fase 18:1n9 18:1n7 18:2n6 18:2n6 18:3n6

SWT 0 1 4 1 23,1 1,6 9,7 9,7 0,0

SWT 0 2 4 1 22,3 1,4 9,0 9,0 0,6

SWT 0 3 4 1 20,5 1,6 9,1 9,1 0,6

SWT 0 1 12 3 19,7 2,0 11,0 11,0 1,1

SWT 0 2 12 3 21,5 2,0 10,2 10,2 1,1

SWT 0 3 12 3 21,1 2,1 10,1 10,1 1,2

SWT 0 1 13 3 18,8 2,5 9,6 9,6 1,2

SWT 0 1 20 4 23,7 2,1 9,1 9,1 1,1

SWT 0 2 20 4 23,3 2,1 8,9 8,9 1,2

SWT 0 3 20 4 26,0 1,9 8,7 8,7 1,0

SWT 0 1 38 5 18,8 3,0 9,9 9,9 1,2

SD1E1 11 1 12 3 31,0 1,6 4,7 4,7 0,4

SD1E1 11 1 12 3 26,3 1,9 9,0 9,0 0,0

SD1E1 11 2 12 3 27,8 2,2 9,4 9,4 0,0

SD1E1 11 3 12 3 26,6 2,0 9,0 9,0 0,0

SD1E2 12 1 12 3 23,7 1,7 6,2 6,2 0,6

SD1E3 13 1 12 3 32,3 0,9 5,8 5,8 0,4

SD1E4 14 1 12 3 26,6 1,6 6,7 6,7 0,7

SD1E4 14 1 12 3 25,9 2,6 8,6 8,6 0,0

SD1E4 14 2 12 3 25,0 2,8 9,1 9,1 0,0

SD1E4 14 3 12 3 25,9 2,7 8,7 8,7 0,0

SD1E10 110 1 12 3 25,4 2,8 6,4 6,4 0,9

SD1E10 110 2 12 3 25,7 3,1 6,5 6,5 0,9

SD1E10 110 3 12 3 25,7 3,0 6,2 6,2 0,9

SD1E11 111 1 12 3 30,3 2,0 8,8 8,8 0,8

SD1E11 111 2 12 3 30,4 2,0 8,7 8,7 0,8

SD1E11 111 3 12 3 30,2 2,0 8,6 8,6 0,8

SD1E12 112 1 12 3 17,6 2,9 8,1 8,1 1,0

SD1E12 112 2 12 3 17,5 2,8 8,3 8,3 1,1

SD1E12 112 3 12 3 18,4 2,7 8,4 8,4 0,9

SD1E13 113 1 12 3 22,9 2,0 6,8 6,8 0,0

SD1E13 113 2 12 3 25,1 2,5 6,7 6,7 0,0

SD1E13 113 3 12 3 25,5 2,4 6,3 6,3 0,6

SD1E16 116 1 12 3 29,3 2,1 8,8 8,8 0,5

SD1E16 116 2 12 3 30,1 2,1 8,8 8,8 0,5

SD1E16 116 3 12 3 30,1 2,2 8,6 8,6 0,4

SD1E25 125 1 12 3 25,9 4,9 9,7 9,7 0,0

SD1E25 125 2 12 3 27,7 3,9 10,4 10,4 1,1

SD1E25 125 3 12 3 28,8 4,0 11,2 11,2 0,0

SD1E26 126 1 12 3 22,0 3,7 9,8 9,8 0,0

SD1E26 126 2 12 3 21,9 3,8 9,8 9,8 0,0

SD1E26 126 3 12 3 22,6 3,7 9,5 9,5 0,0

SD1E28 128 1 12 3 24,1 2,1 9,2 9,2 0,0

SD1E28 128 2 12 3 23,1 1,7 10,1 10,1 0,0

SD1E28 128 3 12 3 24,0 1,7 10,0 10,0 0,0

SD1E29 129 1 12 3 28,9 1,3 6,4 6,4 0,0

Page 157: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 147

147

Clon code Muestra Edad (d) fase 18:1n9 18:1n7 18:2n6 18:2n6 18:3n6

SD1E29 129 2 12 3 29,1 1,3 6,4 6,4 0,0

SD1E29 129 3 12 3 29,0 1,3 6,1 6,1 0,0

SD1E30 130 1 12 3 22,1 2,1 12,0 12,0 0,0

SD1E30 130 2 12 3 21,3 2,3 11,9 11,9 0,0

SD1E30 130 3 12 3 21,8 2,2 12,1 12,1 0,0

SD1E36 136 1 12 3 25,9 3,9 7,5 7,5 0,0

SD1E36 136 2 12 3 26,0 4,3 7,2 7,2 0,0

SD1E36 136 3 12 3 25,6 3,8 7,2 7,2 0,0

SD1E38 138 1 12 3 17,4 3,9 15,1 15,1 1,3

SD1E38 138 2 12 3 18,6 3,7 14,4 14,4 1,2

SD1E38 138 3 12 3 17,7 3,6 14,9 14,9 0,0

SD1E41 141 1 12 3 32,0 2,1 9,2 9,2 0,5

SD1E41 141 2 12 3 33,3 1,9 8,6 8,6 0,5

SD1E41 141 3 12 3 32,8 2,0 8,9 8,9 0,6

SD1E43 143 1 12 3 26,7 2,4 7,6 7,6 0,0

SD1E43 143 2 12 3 29,6 2,1 7,5 7,5 0,0

SD1E43 143 3 12 3 26,7 2,2 7,7 7,7 1,0

SD1E47 147 1 12 3 25,8 3,0 8,5 8,5 0,0

SD1E47 147 2 12 3 24,6 3,1 8,6 8,6 0,0

SD1E47 147 3 12 3 25,8 3,0 8,5 8,5 0,7

SD1E48 148 1 12 3 33,3 2,9 6,5 6,5 0,0

SD1E48 148 2 12 3 33,7 2,8 6,5 6,5 0,0

SD1E48 148 3 12 3 34,0 2,8 6,3 6,3 0,8

SD1E51 151 1 12 3 25,5 3,3 6,5 6,5 0,0

SD1E51 151 2 12 3 23,8 3,6 7,3 7,3 0,0

SD1E51 151 3 12 3 23,4 3,5 6,8 6,8 0,0

SD1E52 152 1 10 2 25,0 3,7 11,5 11,5 2,0

SD1E52 152 2 10 2 24,0 3,5 10,6 10,6 1,8

SD1E52 152 3 10 2 24,3 3,2 10,4 10,4 1,7

SD1E52 152 1 14 3 33,0 3,0 11,2 11,2 2,0

SD1E52 152 2 14 3 31,6 3,1 11,4 11,4 2,2

SD1E52 152 3 14 3 31,2 3,1 11,3 11,3 2,2

SD1E53 153 1 12 3 28,3 2,3 8,5 8,5 0,0

SD1E53 153 2 12 3 26,9 2,2 8,7 8,7 0,8

SD1E53 153 3 12 3 28,2 1,9 8,4 8,4 0,8

SD1E55 155 1 12 3 37,9 0,0 8,7 8,7 0,0

SD1E55 155 2 12 3 37,9 0,0 8,7 8,7 0,0

SD1E55 155 3 12 3 37,0 0,0 8,7 8,7 0,0

SD1E63 163 1 12 3 28,1 3,5 8,3 8,3 0,0

SD1E63 163 2 12 3 27,7 3,5 7,8 7,8 1,0

SD1E63 163 3 12 3 28,3 3,5 8,2 8,2 1,2

SD1E64 164 1 12 3 26,6 4,7 10,4 10,4 0,0

SD1E64 164 2 12 3 27,2 4,5 10,5 10,5 0,0

SD1E64 164 3 12 3 26,5 4,3 10,4 10,4 0,0

SD1E68 168 1 12 3 25,3 3,6 8,5 8,5 0,0

SD1E68 168 2 12 3 25,5 3,4 8,5 8,5 0,0

SD1E68 168 3 12 3 26,6 3,6 7,8 7,8 0,0

Page 158: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 148

148

Clon code Muestra Edad (d) fase 18:1n9 18:1n7 18:2n6 18:2n6 18:3n6

SD1E70 170 1 12 3 26,1 2,0 7,0 7,0 0,0

SD1E70 170 2 12 3 26,4 1,9 7,3 7,3 0,0

SD1E70 170 3 12 3 27,6 1,8 6,9 6,9 0,0

SD1E72 172 1 12 3 19,2 3,4 7,6 7,6 1,2

SD1E72 172 2 12 3 19,7 3,3 7,8 7,8 1,0

SD1E72 172 3 12 3 20,4 3,3 7,8 7,8 0,0

SD1E77 177 1 12 3 35,6 2,0 6,4 6,4 0,0

SD1E77 177 2 12 3 34,9 2,0 6,6 6,6 0,0

SD1E77 177 3 12 3 33,3 2,3 6,3 6,3 0,0

SD1E78 178 1 12 3 36,8 1,9 6,8 6,8 0,0

SD1E78 178 2 12 3 37,3 1,8 6,9 6,9 0,0

SD1E78 178 3 12 3 36,5 2,0 6,9 6,9 0,0

SD1E79 179 1 12 3 21,1 3,9 9,0 9,0 0,0

SD1E79 179 2 12 3 23,5 3,3 9,0 9,0 0,0

SD1E79 179 3 12 3 21,1 3,1 8,7 8,7 0,0

SD2C1 21 1 12 3 24,4 2,0 11,9 11,9 0,0

SD2C1 21 2 12 3 23,1 2,1 12,3 12,3 0,0

SD2C1 21 3 12 3 23,4 2,1 12,1 12,1 0,0

SD2C2 22 1 12 3 22,2 1,7 9,1 9,1 0,0

SD2C2 22 2 12 3 21,7 1,6 9,4 9,4 0,0

SD2C2 22 3 12 3 21,1 1,6 9,4 9,4 0,0

SD2C7 27 1 12 3 25,2 1,6 7,4 7,4 0,0

SD2C7 27 2 12 3 24,2 1,4 6,7 6,7 0,0

SD2C7 27 3 12 3 24,3 1,5 6,8 6,8 0,0

SD2C8 28 1 12 3 22,0 1,6 9,4 9,4 0,0

SD2C8 28 2 12 3 21,2 1,6 8,5 8,5 0,0

SD2C8 28 3 12 3 21,4 1,3 8,8 8,8 0,0

Page 159: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 149

149

Tabla A4. (continuación).

Clon code Muestra Edad (d) fase 18:3D? Rt3 18:3n3 18:4n3 20:1n9

SWT 0 1 4 1 0,0 0,0 22,6 4,8 0,0

SWT 0 2 4 1 0,7 0,0 22,3 4,7 0,0

SWT 0 3 4 1 0,7 0,0 23,3 4,9 0,0

SWT 0 1 12 3 1,2 0,0 21,5 4,4 0,0

SWT 0 2 12 3 1,1 0,0 20,9 4,4 0,0

SWT 0 3 12 3 1,2 0,0 21,2 4,4 0,0

SWT 0 1 13 3 1,5 0,0 22,4 4,7 0,0

SWT 0 1 20 4 1,4 0,0 20,0 3,7 0,4

SWT 0 2 20 4 1,4 0,0 20,9 3,9 0,0

0SWT 0 3 20 4 1,3 0,0 19,3 3,6 0,0

SWT 0 1 38 5 1,7 0,0 24,1 3,4 0,0

SD1E1 11 1 12 3 0,7 0,0 18,4 3,8 0,4

SD1E1 11 1 12 3 0,8 0,0 20,0 3,5 0,0

SD1E1 11 2 12 3 0,0 0,0 18,7 3,5 0,0

SD1E1 11 3 12 3 0,0 0,0 19,7 3,3 0,0

SD1E2 12 1 12 3 0,8 0,0 23,9 4,4 0,5

SD1E3 13 1 12 3 0,7 0,0 16,4 4,1 0,6

SD1E4 14 1 12 3 0,7 0,0 21,4 4,9 0,0

SD1E4 14 1 12 3 0,9 0,0 23,2 4,9 0,0

SD1E4 14 2 12 3 1,3 0,0 24,5 5,4 0,0

SD1E4 14 3 12 3 1,2 0,0 22,7 5,1 0,0

SD1E10 110 1 12 3 0,0 0,0 23,1 5,9 0,0

SD1E10 110 2 12 3 0,0 0,0 23,1 6,0 0,0

SD1E10 110 3 12 3 0,0 0,0 23,1 6,0 0,0

SD1E11 111 1 12 3 0,0 0,0 18,4 3,3 0,8

SD1E11 111 2 12 3 0,0 0,0 19,0 3,4 0,7

SD1E11 111 3 12 3 0,0 0,0 18,7 3,4 0,7

SD1E12 112 1 12 3 0,0 0,0 26,8 4,7 0,0

SD1E12 112 2 12 3 0,0 0,0 26,2 4,7 0,0

SD1E12 112 3 12 3 0,0 0,0 26,5 4,6 0,0

SD1E13 113 1 12 3 0,0 0,0 27,8 5,1 0,0

SD1E13 113 2 12 3 0,0 0,0 24,3 4,3 0,0

SD1E13 113 3 12 3 0,0 0,0 23,5 4,3 0,0

SD1E16 116 1 12 3 0,0 0,0 20,4 2,4 0,6

SD1E16 116 2 12 3 0,0 0,0 19,9 2,5 0,6

SD1E16 116 3 12 3 0,0 0,0 20,4 2,4 0,6

SD1E25 125 1 12 3 0,0 0,0 17,3 6,7 0,0

SD1E25 125 2 12 3 0,0 0,0 17,6 5,6 0,0

SD1E25 125 3 12 3 0,0 0,0 19,9 5,2 0,0

SD1E26 126 1 12 3 0,0 0,0 24,9 6,2 0,0

SD1E26 126 2 12 3 0,0 0,0 26,1 4,6 0,0

SD1E26 126 3 12 3 0,0 0,0 25,4 4,5 0,0

SD1E28 128 1 12 3 1,5 0,0 22,7 5,4 0,0

SD1E28 128 2 12 3 1,6 0,0 22,4 5,0 0,0

SD1E28 128 3 12 3 1,6 0,0 22,2 5,1 0,0

SD1E29 129 1 12 3 0,0 0,0 23,7 6,0 0,0

Page 160: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 150

150

Clon code Muestra Edad (d) fase 18:3D? Rt3 18:3n3 18:4n3 20:1n9

SD1E29 129 2 12 3 0,0 0,0 23,2 5,9 0,0

SD1E29 129 3 12 3 0,0 0,0 23,9 6,0 0,0

SD1E30 130 1 12 3 1,6 0,0 22,9 5,3 0,0

SD1E30 130 2 12 3 1,5 0,0 23,8 5,4 0,0

SD1E30 130 3 12 3 1,6 0,0 23,2 5,4 0,0

SD1E36 136 1 12 3 0,0 0,0 24,2 5,1 0,0

SD1E36 136 2 12 3 0,0 0,0 24,2 5,3 0,0

SD1E36 136 3 12 3 0,0 0,0 23,9 5,0 1,4

SD1E38 138 1 12 3 0,0 0,0 21,0 4,4 0,0

SD1E38 138 2 12 3 0,0 0,0 20,9 4,4 0,0

SD1E38 138 3 12 3 0,0 0,0 21,6 4,6 0,0

SD1E41 141 1 12 3 0,0 0,0 18,4 3,4 0,0

SD1E41 141 2 12 3 0,0 0,0 18,5 3,4 0,5

SD1E41 141 3 12 3 0,3 0,0 17,5 3,3 0,5

SD1E43 143 1 12 3 0,9 0,0 22,6 4,4 0,0

SD1E43 143 2 12 3 0,9 0,0 20,4 3,9 0,0

SD1E43 143 3 12 3 0,5 0,0 21,8 4,2 0,5

SD1E47 147 1 12 3 0,0 0,0 24,3 4,7 0,0

SD1E47 147 2 12 3 0,0 0,0 25,3 4,6 0,0

SD1E47 147 3 12 3 0,0 0,0 23,1 4,6 0,0

SD1E48 148 1 12 3 0,0 0,0 21,3 6,2 0,0

SD1E48 148 2 12 3 0,0 0,0 21,0 5,2 0,0

SD1E48 148 3 12 3 0,0 0,0 20,3 4,5 1,3

SD1E51 151 1 12 3 0,0 0,0 22,6 6,3 1,6

SD1E51 151 2 12 3 0,0 0,0 24,7 5,8 0,0

SD1E51 151 3 12 3 0,0 0,0 24,5 5,8 1,8

SD1E52 152 1 10 2 0,7 0,0 19,2 4,9 0,0

SD1E52 152 2 10 2 0,0 0,0 20,8 5,6 0,0

SD1E52 152 3 10 2 0,6 0,0 19,9 5,5 0,0

SD1E52 152 1 14 3 0,6 0,0 13,6 3,9 0,0

SD1E52 152 2 14 3 0,6 0,0 14,5 4,2 0,0

SD1E52 152 3 14 3 0,6 0,0 14,5 4,2 0,0

SD1E53 153 1 12 3 0,0 0,0 24,3 4,5 0,0

SD1E53 153 2 12 3 0,0 0,0 24,3 4,1 0,0

SD1E53 153 3 12 3 0,0 0,0 23,9 4,0 0,0

SD1E55 155 1 12 3 0,0 0,0 17,8 3,4 0,0

SD1E55 155 2 12 3 0,0 0,0 18,2 3,6 0,0

SD1E55 155 3 12 3 0,0 0,0 18,6 3,7 0,0

SD1E63 163 1 12 3 0,0 0,0 21,4 6,7 0,0

SD1E63 163 2 12 3 0,0 0,0 21,6 6,4 0,0

SD1E63 163 3 12 3 0,0 0,0 21,5 6,7 0,0

SD1E64 164 1 12 3 0,0 0,0 18,1 3,7 0,0

SD1E64 164 2 12 3 0,0 0,0 17,7 3,8 0,0

SD1E64 164 3 12 3 0,0 0,0 17,8 3,8 0,0

SD1E68 168 1 12 3 0,0 0,0 23,2 5,6 0,0

SD1E68 168 2 12 3 0,0 0,0 22,9 6,2 0,0

SD1E68 168 3 12 3 0,0 0,0 22,5 5,6 0,0

Page 161: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 151

151

Clon code Muestra Edad (d) fase 18:3D? Rt3 18:3n3 18:4n3 20:1n9

SD1E70 170 1 12 3 0,0 0,0 24,9 5,0 0,0

SD1E70 170 2 12 3 0,0 0,0 24,5 5,0 0,0

SD1E70 170 3 12 3 0,0 0,0 23,7 4,9 0,0

SD1E72 172 1 12 3 0,0 0,0 28,4 6,1 0,0

SD1E72 172 2 12 3 0,0 0,0 27,6 6,0 0,0

SD1E72 172 3 12 3 0,0 0,0 27,9 6,1 0,0

SD1E77 177 1 12 3 0,0 0,0 18,7 5,2 0,0

SD1E77 177 2 12 3 0,0 0,0 19,3 5,0 0,0

SD1E77 177 3 12 3 0,0 0,0 20,7 5,4 0,0

SD1E78 178 1 12 3 0,0 0,0 16,2 3,0 1,1

SD1E78 178 2 12 3 0,0 0,0 15,2 2,8 1,1

SD1E78 178 3 12 3 0,0 0,0 15,5 2,9 1,0

SD1E79 179 1 12 3 0,0 0,0 26,1 5,0 0,0

SD1E79 179 2 12 3 0,0 0,0 25,1 4,5 0,0

SD1E79 179 3 12 3 0,0 0,0 25,9 4,9 0,0

SD2C1 21 1 12 3 0,9 1,3 20,2 3,1 0,6

SD2C1 21 2 12 3 0,9 1,3 20,4 3,2 0,6

SD2C1 21 3 12 3 0,9 1,4 20,5 3,3 0,6

SD2C2 22 1 12 3 0,8 1,0 22,0 5,7 0,0

SD2C2 22 2 12 3 0,8 1,1 21,7 5,7 0,0

SD2C2 22 3 12 3 0,8 1,0 22,6 5,8 0,0

SD2C7 27 1 12 3 0,0 0,9 23,5 4,7 0,7

SD2C7 27 2 12 3 0,4 0,8 24,2 4,9 0,7

SD2C7 27 3 12 3 0,4 0,9 23,8 4,9 0,7

SD2C8 28 1 12 3 0,8 1,1 21,2 5,1 0,6

SD2C8 28 2 12 3 0,8 1,1 22,7 5,3 0,0

SD2C8 28 3 12 3 0,8 1,1 22,4 5,2 0,7

Page 162: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 152

152

Tabla A4. (continuación).

Clon code Muestra Edad

(d)

fase Rt4 Rt5 PUFA% MUFA% SFA%

SWT 0 1 4 1 1,4 0,0 53,2 29,6 17,2

SWT 0 2 4 1 1,3 0,0 53,7 29,2 17,1

SWT 0 3 4 1 1,4 0,0 55,9 27,7 16,4

SWT 0 1 12 3 1,9 0,0 56,0 27,4 16,5

SWT 0 2 12 3 1,7 0,0 53,9 29,2 16,9

SWT 0 3 12 3 1,8 0,0 54,2 28,9 16,9

SWT 0 1 13 3 2,1 0,0 56,3 27,5 16,3

SWT 0 1 20 4 1,6 0,0 49,8 32,4 17,9

SWT 0 2 20 4 1,7 0,0 50,6 31,2 18,2

SWT 0 3 20 4 1,6 0,0 47,9 33,8 18,3

SWT 0 1 38 5 1,8 0,0 56,1 27,7 16,2

SD1E1 11 1 12 3 1,7 0,4 40,8 39,2 20,0

SD1E1 11 1 12 3 0,0 0,0 41,1 33,5 24,6

SD1E1 11 2 12 3 1,9 0,0 41,1 35,4 23,5

SD1E1 11 3 12 3 2,3 0,0 42,4 33,6 23,1

SD1E2 12 1 12 3 1,6 0,0 50,9 31,2 17,9

SD1E3 13 1 12 3 1,3 0,4 39,1 39,0 21,9

SD1E4 14 1 12 3 1,4 0,0 48,8 32,8 18,3

SD1E4 14 1 12 3 1,4 0,0 44,1 32,7 23,3

SD1E4 14 2 12 3 0,0 0,0 44,6 32,0 23,4

SD1E4 14 3 12 3 1,5 0,0 44,0 32,8 23,3

SD1E10 110 1 12 3 1,3 0,0 48,8 32,3 18,9

SD1E10 110 2 12 3 1,5 0,0 49,0 32,8 18,2

SD1E10 110 3 12 3 1,3 0,0 48,5 32,6 19,0

SD1E11 111 1 12 3 0,6 0,0 41,4 38,4 20,2

SD1E11 111 2 12 3 0,0 0,0 41,6 38,0 20,4

SD1E11 111 3 12 3 0,7 0,0 42,0 37,8 20,2

SD1E12 112 1 12 3 1,5 0,0 56,0 26,9 17,0

SD1E12 112 2 12 3 1,6 0,0 56,3 26,7 17,0

SD1E12 112 3 12 3 1,7 0,0 55,8 27,6 16,6

SD1E13 113 1 12 3 0,0 0,0 53,5 27,1 19,4

SD1E13 113 2 12 3 0,0 0,0 47,6 32,0 20,3

SD1E13 113 3 12 3 1,0 0,0 47,4 32,1 20,5

SD1E16 116 1 12 3 0,7 0,0 43,9 36,3 19,8

SD1E16 116 2 12 3 0,6 0,0 43,1 37,0 19,8

SD1E16 116 3 12 3 0,0 0,0 42,8 37,1 20,1

SD1E25 125 1 12 3 0,0 0,0 44,0 36,8 19,2

SD1E25 125 2 12 3 0,0 0,0 42,8 36,4 20,8

SD1E25 125 3 12 3 0,0 0,0 45,6 36,7 17,7

SD1E26 126 1 12 3 0,0 0,0 52,5 30,1 17,5

SD1E26 126 2 12 3 0,0 0,0 52,4 30,2 17,5

SD1E26 126 3 12 3 0,0 0,0 51,3 30,9 17,8

SD1E28 128 1 12 3 3,2 0,0 45,3 30,1 24,7

SD1E28 128 2 12 3 2,0 0,0 45,1 29,1 25,8

SD1E28 128 3 12 3 1,9 0,0 44,8 29,9 25,3

Page 163: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

.

Apéndice 153

153

Clon code Muestra Edad

(d)

fase Rt4 Rt5 PUFA% MUFA% SFA%

SD1E29 129 1 12 3 1,6 0,0 41,2 33,9 24,9

SD1E29 129 2 12 3 1,6 0,0 40,4 34,3 25,3

SD1E29 129 3 12 3 1,3 0,0 40,3 34,0 25,7

SD1E30 130 1 12 3 0,0 0,0 48,6 28,6 22,9

SD1E30 130 2 12 3 0,0 0,0 49,4 27,9 22,7

SD1E30 130 3 12 3 0,0 0,0 49,1 28,3 22,6

SD1E36 136 1 12 3 0,0 0,0 47,9 34,6 17,5

SD1E36 136 2 12 3 0,0 0,0 47,8 35,0 17,2

SD1E36 136 3 12 3 0,0 0,0 47,1 35,8 17,1

SD1E38 138 1 12 3 0,0 0,0 56,1 27,1 16,9

SD1E38 138 2 12 3 0,0 0,0 55,0 27,9 17,0

SD1E38 138 3 12 3 0,0 0,0 55,7 27,3 17,0

SD1E41 141 1 12 3 1,9 0,0 43,2 39,0 17,9

SD1E41 141 2 12 3 1,6 0,0 42,4 40,6 17,0

SD1E41 141 3 12 3 1,6 0,0 41,5 40,9 17,5

SD1E43 143 1 12 3 1,7 0,0 49,6 32,8 17,6

SD1E43 143 2 12 3 1,5 0,0 46,3 35,4 18,3

SD1E43 143 3 12 3 0,0 0,0 47,9 34,0 18,1

SD1E47 147 1 12 3 0,0 0,0 50,5 33,6 15,9

SD1E47 147 2 12 3 0,0 0,0 52,0 32,1 15,9

SD1E47 147 3 12 3 0,0 0,0 50,7 33,7 15,6

SD1E48 148 1 12 3 0,0 0,0 43,5 40,5 16,0

SD1E48 148 2 12 3 0,0 0,0 42,0 42,3 15,7

SD1E48 148 3 12 3 0,0 0,0 40,7 43,7 15,5

SD1E51 151 1 12 3 0,0 0,0 45,5 35,1 19,5

SD1E51 151 2 12 3 0,0 0,0 48,7 32,4 18,9

SD1E51 151 3 12 3 0,0 0,0 47,9 33,5 18,5

SD1E52 152 1 10 2 1,5 0,0 49,4 33,2 17,4

SD1E52 152 2 10 2 1,4 0,0 50,7 32,2 17,2

SD1E52 152 3 10 2 1,4 0,0 50,2 32,4 17,4

SD1E52 152 1 14 3 1,3 0,0 39,3 40,9 19,8

SD1E52 152 2 14 3 1,4 0,0 41,4 39,5 19,1

SD1E52 152 3 14 3 1,3 0,0 41,5 39,3 19,2

SD1E53 153 1 12 3 0,0 0,0 49,2 34,3 16,5

SD1E53 153 2 12 3 0,0 0,0 50,1 33,3 16,6

SD1E53 153 3 12 3 0,0 0,0 49,1 33,7 17,2

SD1E55 155 1 12 3 0,0 0,0 39,8 42,4 17,9

SD1E55 155 2 12 3 0,0 0,0 40,1 42,3 17,6

SD1E55 155 3 12 3 0,0 0,0 41,0 41,4 17,6

SD1E63 163 1 12 3 0,0 0,0 46,0 36,0 18,0

SD1E63 163 2 12 3 0,0 0,0 46,7 35,4 17,9

SD1E63 163 3 12 3 0,0 0,0 47,2 35,0 17,8

SD1E64 164 1 12 3 0,0 0,0 41,9 37,7 20,5

SD1E64 164 2 12 3 0,0 0,0 41,6 37,9 20,5

SD1E64 164 3 12 3 0,0 0,0 41,3 37,9 20,8

SD1E68 168 1 12 3 0,0 0,0 47,7 33,9 18,4

SD1E68 168 2 12 3 0,0 0,0 47,8 33,8 18,4

Page 164: Microalgas modificadas genéticamente para producir biodiesel

Gru

po

de

inve

stig

aci

ón “

Bio

tecn

olo

gía

de

Pro

duct

os

Natu

rale

s. L

abora

tori

o d

e G

enét

ica

III

. Transformación genética de S. almeriensis 154

154

Clon code Muestra Edad

(d)

fase Rt4 Rt5 PUFA% MUFA% SFA%

SD1E68 168 3 12 3 0,0 0,0 46,0 35,3 18,7

SD1E70 170 1 12 3 0,0 0,0 49,0 32,3 18,7

SD1E70 170 2 12 3 0,0 0,0 48,8 32,6 18,6

SD1E70 170 3 12 3 0,0 0,0 47,2 33,6 19,1

SD1E72 172 1 12 3 0,0 0,0 55,8 26,1 18,1

SD1E72 172 2 12 3 0,0 0,0 54,9 26,5 18,6

SD1E72 172 3 12 3 0,0 0,0 54,2 27,1 18,7

SD1E77 177 1 12 3 0,0 0,0 39,6 42,1 18,4

SD1E77 177 2 12 3 0,0 0,0 40,6 41,0 18,4

SD1E77 177 3 12 3 0,0 0,0 42,6 39,9 17,6

SD1E78 178 1 12 3 0,0 0,0 34,2 43,4 22,4

SD1E78 178 2 12 3 0,0 0,0 33,7 43,7 22,6

SD1E78 178 3 12 3 0,0 0,0 34,2 43,1 22,7

SD1E79 179 1 12 3 0,0 0,0 53,1 29,3 17,6

SD1E79 179 2 12 3 0,0 0,0 51,2 31,2 17,7

SD1E79 179 3 12 3 1,5 0,0 54,7 28,1 17,2

SD2C1 21 1 12 3 2,6 0,8 53,8 30,2 16,1

SD2C1 21 2 12 3 2,5 0,7 55,0 28,9 16,1

SD2C1 21 3 12 3 2,8 0,8 54,6 29,4 16,1

SD2C2 22 1 12 3 2,5 1,1 54,5 28,6 16,9

SD2C2 22 2 12 3 2,6 1,1 54,4 28,0 17,6

SD2C2 22 3 12 3 2,6 1,1 55,6 27,5 16,9

SD2C7 27 1 12 3 2,2 0,8 51,7 31,9 16,4

SD2C7 27 2 12 3 2,1 0,8 52,7 31,3 16,1

SD2C7 27 3 12 3 2,1 0,7 52,3 31,6 16,2

SD2C8 28 1 12 3 2,9 1,0 53,3 29,1 17,5

SD2C8 28 2 12 3 2,9 1,3 54,7 27,9 17,4

SD2C8 28 3 12 3 2,8 1,2 54,6 28,2 17,2