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Optimization of theoretical maximal quantity of cells to immobilize on solid supports in the rational design of immobilized derivatives strategy.
Castillo-Alfonso, Freddy; Rojas, Marcia M; Salgado-Bernal, Irina; Carballo, María E; Olivares-Hernández, Roberto; González-Bacerio, Jorge; Guisán, José M; Del Monte-Martínez, Alberto.
Afiliación
  • Castillo-Alfonso F; Centro de Estudio de Proteínas, Universidad de La Habana, Calle 25, #455, e/J e I, Vedado, 10400, Havana, Cuba.
  • Rojas MM; Posgrado en Ciencias Naturales e Ingeniería, Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Cuajimalpa. Av. Vasco de Quiroga 4871, Col. Santa Fe Cuajimalpa, Delegación Cuajimalpa, 05348, Mexico, Mexico.
  • Salgado-Bernal I; Departamento de Microbiología y Virología, Universidad de La Habana, Calle 25, #455, e/J e I, Vedado, 10400, Havana, Cuba.
  • Carballo ME; Departamento de Microbiología y Virología, Universidad de La Habana, Calle 25, #455, e/J e I, Vedado, 10400, Havana, Cuba.
  • Olivares-Hernández R; Departamento de Microbiología y Virología, Universidad de La Habana, Calle 25, #455, e/J e I, Vedado, 10400, Havana, Cuba.
  • González-Bacerio J; Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Cuajimalpa. Av. Vasco de Quiroga 4871, Col. Santa Fe Cuajimalpa, Delegación Cuajimalpa, 05348, Mexico, Mexico.
  • Guisán JM; Centro de Estudio de Proteínas, Universidad de La Habana, Calle 25, #455, e/J e I, Vedado, 10400, Havana, Cuba. jogoba@fbio.uh.cu.
  • Del Monte-Martínez A; Departamento de Bioquímica, Facultad de Biología, Universidad de La Habana, Calle 25, #455, e/J e I, Vedado, 10400, Havana, Cuba. jogoba@fbio.uh.cu.
World J Microbiol Biotechnol ; 37(1): 9, 2021 Jan 04.
Article en En | MEDLINE | ID: mdl-33392828
Current worldwide challenges are to increase the food production and decrease the environmental contamination by industrial emissions. For this, bacteria can produce plant growth promoter phytohormones and mediate the bioremediation of sewage by heavy metals removal. We developed a Rational Design of Immobilized Derivatives (RDID) strategy, applicable for protein, spore and cell immobilization and implemented in the RDID1.0 software. In this work, we propose new algorithms to optimize the theoretical maximal quantity of cells to immobilize (tMQCell) on solid supports, implemented in the RDIDCell software. The main modifications to the preexisting algorithms are related to the sphere packing theory and exclusive immobilization on the support surface. We experimentally validated the new tMQCell parameter by electrostatic immobilization of ten microbial strains on AMBERJET® 4200 Cl- porous solid support. All predicted tMQCell match the practical maximal quantity of cells to immobilize with a 10% confidence. The values predicted by the RDIDCell software are more accurate than the values predicted by the RDID1.0 software. 3-indolacetic acid (IAA) production by one bacterial immobilized derivative was higher (~ 2.6 µg IAA-like indoles/108 cells) than that of the cell suspension (1.5 µg IAA-like indoles/108 cells), and higher than the tryptophan amount added as indole precursor. Another bacterial immobilized derivative was more active (22 µg Cr(III)/108 cells) than the resuspended cells (14.5 µg Cr(III)/108 cells) in bioconversion of Cr(VI) to Cr(III). Optimized RDID strategy can be used to synthesize bacterial immobilized derivatives with useful biotechnological applications.
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Texto completo: 1 Colección: 01-internacional Base de datos: MEDLINE Asunto principal: Biodegradación Ambiental / Células Inmovilizadas / Biología Computacional Idioma: En Revista: World J Microbiol Biotechnol Año: 2021 Tipo del documento: Article País de afiliación: Cuba Pais de publicación: Alemania
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