Genómica funcional de Bacillus amyloliquefaciens MEP218: Identificación y caracterización de metabolitos antimicrobianos y de enzimas con potencial biotecnológico.

CORREA, ALDANA; PUCHE, RICARDO; BASSO,VANESA; DIAZ, RENZO; MEDEOT, DANIELA; JOFRE, EDGARDO

Congreso; XXIV Jornadas Científicas de la Sociedad de Biología de Córdoba; 2021

En el desarrollo de nuevas alternativas compatibles con el medio ambiente para el control de pestes cobra importancia el empleo de biopesticidas, que se definen como organismos vivos y/o sus derivados naturales que son utilizados para disminuir poblaciones de patógenos y así evitar el daño potencial que serían capaces de ocasionar. Por otro lado, las enzimas microbianas se emplean en las industrias de base biotecnológica como las alimenticias, de biocombustibles, farmacéuticas y agroindustrias. Debido a que muchos microorganismos son una fuente excelente de producción de enzimas, en la actualidad, esta fuente es una matriz para el desarrollo de nuevos productos industriales. El objetivo de este trabajo fue identificar y analizar regiones genómicas asociadas al control biológico y a la síntesis de enzimas de interés biotecnológico de una cepa autóctona de Córdoba Bacillus amyloliquefaciens MEP218 productora de metabolitos que inhiben el crecimiento de hongos y bacterias fitopatógenos, mediante un abordaje genómico comparativo con genomas secuenciados de cepas de Bacillus. Para este análisis se utilizó el genoma de MEP218 y se realizó un análisis in silico de secuencias relacionadas con genes con potencial biotecnológico empleando herramientas bioinformáticas, tales como la base de datos del NCBI y UniProtKB/Swiss-Prot para la búsqueda de secuencias de péptidos y proteínas relacionadas con el control biológico, y la plataforma MetaBiome para búsqueda de homología con enzimas de interés biotecnológico y su distribución en las distintas categorías de aplicaciones. Los parámetros físicos y químicos teóricos de las secuencias de interés se predijeron con el programa ProtParam. También se determinó la actividad fitasa en sobrenadantes, la actividad celulasa mediante ensayos en placa, y se comenzó con la puesta a punto de protocolos de purificación utilizando técnicas cromatográficas como cromatografía de intercambio aniónico y HPLC. En todos los casos la eficacia de la purificación se analizó por SDS-PAGE. Se identificaron secuencias codificantes para diversos péptidos de síntesis ribosomal como bacteriocinas (albG, lci) y secuencias codificantes para enzimas de interés biotecnológico tales como fitasa (phy-1) y xilanasa (xynC). Se determinó mediante un método colorimétrico que el sobrenadante de la cepa MEP218 posee actividad fitasa, a partir de ello se logró la purificación parcial de la enzima. El análisis in silico del genoma de la cepa PGPR B. amyloliquefaciens MEP218 permitió la detección de genes involucrados en la síntesis de compuestos antimicrobianos y principalmente enzimas de interés biotecnológico. Esta información contribuye para la futura optimización de producción y desarrollo de formulaciones eficientes para el control biológico de fitopatógenos emergentes o para la producción de enzimas de interés industrial.