Obtención y caracterización de mutantes del gen hscA de cepas de Escherichia coli etanologénicas

Abstract

Currently the use of biotechnology for the production of goods and services through the use of genetically engineered organisms, one of which is the production of ethanol. However, ethanol is toxic at certain concentrations for the organism that produces it, affecting its production. To which the organisms have created ethanol protection systems, among which are the proteins known as molecular chaperones, which are widely distributed in organisms such is the case of the HscA molecular chaperone of E. coli. In P. aeruginosa, for which it has been suggested that it is involved in the ethanol tolerance mechanism. Therefore, our objective was to evaluate the effect of the hscA gene on ethanolgenic strains of E. coli. In this work we suggest that the role of this chaperone in E. coli participates not only in the assembly of Fe-S groups but also provides tolerance to ethanol, which was observed in growth curves, in the production of ethanol, where results show us that the mutant strain transformed with plasmid pJC10 produced more ethanol than the parental strain; Subsequently, enzymatic activity tests were carried out, which confirmed the results of the fermentation and, finally, two-dimensional protein gels were performed, where the effect of the hscBA gene mutation and its complementation was observed, observing a difference in the level of expression of several proteins, this determined by the intensity of the bands obtained in the gels.

En la actualidad el uso de la biotecnología para la producción de bienes y servicios por medio del uso de organismos manipulados genéticamente, uno de los cuales es la producción de etanol. Sin embargo, el etanol es tóxico a ciertas concentraciones para el organismo que lo produce, afectando su producción. Ante lo cual los organismos han creado sistemas de protección al etanol, entre los que se encuentran las proteínas conocidas como chaperonas moleculares, las cuales se encuentran ampliamente distribuidas en los organismos tal es el caso de la chaperona molecular HscA de E. coli. En P. aeruginosa, para el que se ha sugerido que está involucrado en el mecanismo de tolerancia a etanol. Por lo que nuestro objetivo fue evaluar el efecto del gen hscA en cepas etanologénicas de E. coli. En este trabajo sugerimos que el papel de esta chaperona en E. coli participa no solo en el ensamble de grupos Fe-S sino que también brinda tolerancia a etanol, lo que se observó en curvas de crecimiento, en la producción de etanol, donde los resultados nos muestran que la cepa mutante transformada con el plásmido pJC10 produjo más etanol que la cepa parental; posteriormente se realizaron pruebas de actividad enzimática, que confirmo los resultados de la fermentación y para terminar se realizaron geles de proteínas de dos dimensiones, donde se observó el efecto de la mutación del gen hscBA y su complementación, observándose diferencia en el nivel de expresión de varias proteínas, esto determinado por la intensidad de los bandas obtenidas en los geles.