Revisión sistemática de las rutas metabólicas y secuencias génicas asociadas a la biosíntesis de POLIHIDROXIALCANOATOS en bacterias del género RALSTONIA SPP. de origen tropical

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Title: Revisión sistemática de las rutas metabólicas y secuencias génicas asociadas a la biosíntesis de POLIHIDROXIALCANOATOS en bacterias del género RALSTONIA SPP. de origen tropical
Authors: Cueva Ortiz, Nathael Mauricio
Torres Zurita, Fernando Ariel
Advisor: Nope Vargas, Eliana Rocio
Abstract: The development of sustainable alternatives to reduce dependence on petrochemical-based plastics and mitigate environmental pollution has increased interest in polyhydroxyalkanoates (PHAs), biopolymers capable of biodegradation under natural conditions within relatively short timeframes. This work presents a systematic review integrating evidence on metabolic pathways and gene sequences involved in PHA biosynthesis in tropical bacteria of the genus Ralstonia spp., with emphasis on their potential for biotechnological optimization. The search and selection were conducted following PRISMA 2020 guidelines by consulting Scopus, PubMed, ScienceDirect, and MDPI, prioritizing recent studies within the last (2020-2026) and reproducible eligibility criteria. Bibliometric analysis revealed a marked concentration of research on Cupriavidus necator as the predominant model organism, whereas reports focused on tropical Ralstonia remain limited and fragmented. Nevertheless, pathway comparisons highlighted the central role of the PhaA–PhaB–PhaC system and the relevance of mobilization enzymes, and homology analysis showed high conservation of key genes such as phaA, phaB1, phaC1, phaZ1, and phaZ2, with consistent coverage and identity relative to C. necator H16 reference sequences. Likewise, phylogenetic analyses based on nucleotide and protein sequences suggested close evolutionary relationships, consistent with functional conservation of the pha system. Overall, the integrated evidence positions tropical Ralstonia spp. as a promising candidate for further studies, including the prioritization of isolates, comparative performance assessment, and optimization strategies within the framework for a circular bioeconomy and environmental sustainability.
Translated abstract: El desarrollo de alternativas sostenibles para reducir la dependencia de plásticos de origen petroquímico y mitigar la contaminación ambiental ha incrementado el interés por los polihidroxialcanoatos (PHA), biopolímeros con capacidad de biodegradación en condiciones naturales y en tiempos relativamente cortos. En este trabajo se presenta una revisión sistemática que integra evidencia sobre rutas metabólicas y secuencias génicas vinculadas a la biosíntesis de PHA en bacterias tropicales del género Ralstonia spp., con énfasis en su proyección para optimización biotecnológica. La búsqueda y selección se efectuó siguiendo PRISMA 2020, mediante la consulta de Scopus, PubMed, ScienceDirect y MDPI, priorizando estudios recientes entre los últimos (2020-2026) y criterios de elegibilidad reproducibles. El análisis bibliométrico evidenció una concentración marcada de investigaciones en torno a Cupriavidus necator como organismo modelo, mientras que los reportes enfocados en Ralstonia tropical permanecen limitados y dispersos. No obstante, la comparación de rutas resaltó el rol central del sistema PhaA–PhaB–PhaC y la relevancia de enzimas de movilización, y el análisis de homología mostró alta conservación de genes clave como phaA, phaB1, phaC1, phaZ1 y phaZ2, con coberturas e identidades consistentes frente a referencias de C. necator H16. Asimismo, los análisis filogenéticos basados en secuencias nucleotídicas y proteicas sugirieron relaciones evolutivas cercanas, compatibles con conservación funcional del sistema pha. En conjunto, la evidencia integrada posiciona a Ralstonia spp. tropical como candidata promisoria para estudios posteriores, incluyendo priorización de aislamientos, evaluación comparativa de desempeño y estrategias de optimización en el marco de la bioeconomía circular y la sostenibilidad ambiental.
Keywords: POLIHIDROXIALCANOATOS
CUPRIAVIDUS NECATOR
PHA
MODELAJE DE PROTEÍNAS
CEPAS LOCALES
Issue Date: 2026
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32767
Language: spa
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