Identificación de secuencias de enzimas fucoidanasas a partir de genomas bacterianos

GONZALEZ, JESSICA A.; DIONISI, HEBE M.

Trelew, Chubut

Jornada; Ii Jornadas Patagonicas De Ciencias Ambientales, Iii Jornadas Patagonicas De Biologia, V Jornadas Estudiantiles De Ciencias Biologicas; 2015

Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco, Sede Trelew

Los fucoidanos son polisacáridos sulfatados ramificados relativamente abundantes en el alga parda invasora de nuestra costa Patagónica, Undaria pinnatifida (Phaeophyceae, Laminariales), particularmente en sus esporofilos maduros. Las propiedades terapéuticas de los fucoidanos han sido ampliamente estudiadas, e incluyen actividad anticoagulante, inmunomoduladora, antiviral, antitumoral y antioxidante. La base de sus propiedades bioactivas está influida fuertemente por su peso molecular, y la presencia y ubicación de los grupos sulfato. Dado que la fragmentación enzimática de estos compuestos permite obtener fucooligosacáridos con mayores propiedades bioactivas, el objetivo de este trabajo fue la identificación de secuencias de enzimas fucoidanasas (EC: 3.2.1.44), capaces de catalizar la endo-hidrólisis de estas moléculas, a partir de genomas de microorganismos marinos. Para la búsqueda de secuencias homólogas a las enzimas fucoidanasas conocidas en la base de datos de genomas IMG (JGI, DOE, USA), se utilizó el algoritmo BLAST, considerándose un punto de corte de significancia estadística (E) de 1E-10. Se utilizaron como secuencias problema el módulo catalítico de las cuatro fucoidanasas conocidas pertenecientes a la familia de glicósido hidrolasas GH107 (CAZy), como así también, el módulo de dos secuencias de enzimas fucoidanasas identificadas en una patente, las cuales probablemente no presenten homología con secuencias de la familia GH107. Este análisis permitió identificar 50 secuencias codificantes provenientes de distintos microorganismos que podrían codificar enzimas fucoidanasas. Análisis filogenéticos mostraron que la gran mayoría de las secuencias identificadas se encontraban moderadamente relacionadas con las dos secuencias descriptas en la patente, mientras que se identificaron sólo tres secuencias relacionadas con la familia GH107 pertenecientes a los géneros Colwellia y Rhodopirellula. Algunos genes homólogos a fucoidanasas identificados en los genomas bacterianos se encontraban en cercanía de genes que codifican sulfatasas, aportando mayor evidencia de la posible función de los genes identificados. Los resultados de este trabajo permitirán aumentar nuestro conocimiento sobre los microorganismos marinos con capacidad para degradar fucoidanos, información que servirá de base para la expresión y caracterización de estas enzimas, con vías al aprovechamiento comercial de la biomasa de U. pinnatifida en nuestra región.