CARACTERIZACIÓN BIOINFORMÁTICA DE LOS GENES QUE CODIFICAN ENZIMAS CELULASAS EN T. KONINGIOPSIS.

CASTRILLO, ML; SILVA, MRV; BICH G. A.; SAPARRAT MCN; ZAPATA PD; VILLALBA, LL

Formosa

Jornada; XX Jornadas de Ciencia y Tecnología de Formosa.; 2017

INTRODUCCIÓN:La gran demanda de energía a nivel mundial proporcionada por los combustibles fósiles a partir de fuentes de energía no renovables, ha generado repercusiones económicas, sociales y ambientales. Esto ha incentivado la búsqueda de nuevas tecnologías basadas en fuentes de energía, más limpias y renovables, como la producción de biocombustibles de segunda generación (Dos Santos Castro et al., 2014). La bioconversión de biomasa lignocelulósica en azúcares monoméricos, mediante la acción de enzimas celulasas, es la etapa más lenta y costosa del proceso de obtención de biocombustibles de segunda generación. Por tanto, se convierte en la principal dificultad económica que obstaculiza el aprovechamiento rentable de esta abundante fuente de energía (Ma y Ruan, 2015). Misiones es una región muy biodiversa y favorable para la búsqueda de nuevos microorganismos fúngicos (Gil, 2007). Las especies del género Trichoderma son cosmopolitas y presentan alta plasticidad ecológica, siendo conocidos como uno de los mejores secretores de celulasas (Kubicek et al., 2011). Aislar y caracterizar nuevos aislados microbianos nativos capaces de secretar celulasas con alto rendimiento, como también conocer sus características moleculares, aportarían soluciones innovadoras para la aplicación de esta tecnología. Atendiendo a esta necesidad, el OBJETIVO GENERAL del presente proyecto fue caracterizar in silico los sistemas génicos que codifican enzimas celulasas a partir de un aislamiento de Trichoderma, nativo de la provincia de Misiones, seleccionado en base a su óptima capacidad de secreción de celulasas para su aplicación en la etapa de sacarificación.MATERIALES Y MÉTODOS:Trichoderma.koningiopsis POS7 fue aislada de madera en descomposición a partir de un ambiente no antropizado de Misiones (Argentina; 27°24?31.8??S, 55°53?48.5??O). Se extrajo material genético del aislamiento T. koningiopsis POS7 y se generó una biblioteca Rapid Shotgun para ADN genómico, utilizando la plataforma de secuenciación de próxima generación de Illumina MiSeq (Castrillo et al., 2017). Para identificar los sistemas génicos que codifican para enzimas celulasas en el aislamiento T. koningiopsis POS7, las secuencias cortas de lecturas obtenidas de la secuenciación del genoma fueron sometidas a búsquedas por homología, utilizando como referencia las secuencias disponibles en las bases de datos de otras especies de Trichoderma y afines, usando el software Geneious 9.1.5.RESULTADOS:Se caracterizaron bioinformáticamente las regiones reguladoras y estructurales de las secuencias génicas que codifican para las celulasas: endoglucanasa I (EG I), celobiohidrolasa I (CBH I) y β-glucosidasa I (BGL I) en T. koningiopsis POS7. La secuencia génica obtenida para EG I constó de una región estructural compuesta de 1552 pb, en la cual se identificaron tres exones y dos intrones. Este gen posee la información para producir una proteína madura de 476 aminoácidos. En la región reguladora del mismo se identificaron 13 secuencias reguladoras definidas que permitirían la unión de una proteína y el factor de transcripción para dar inicio a la transcripción propiamente dicha. Estas secuencias están conformadas por 5 cajas TATA; 4 cajas CAAT y 4 cajas CAAT invertidas. La secuencia génica obtenida para CBH I constó de una región estructural compuesta por 1648 pb, en la cual se localizó la presencia de tres exones y dos intrones. Este gen posee la información para producir una proteína madura de 507 aminoácidos. En la región reguladora se identificaron 10 secuencias reguladoras conformadas por dos cajas TATA; 4 cajas CAAT y 4 cajas CAAT invertidas. La secuencia génica obtenida para BGL I constó de una región estructural compuesta de 2348 pb, en la cual se identificaron: tres exones y dos intrones. Este gen posee la información para producir una proteína madura de 742 aminoácidos. En la región reguladora se identificaron 9 secuencias reguladoras conformadas por 4 cajas TATA; 2 cajas CAAT y 3 cajas CAAT invertidas.DISCUSIÓN:Las búsquedas por homología para las secuencias génicas de EG I, CBH I y BGL I obtenidas, revelaron altos niveles de identidad y similitud con secuencias de los genes EG I, CBH I y BGL I de otras especies de Trichoderma y afines (Singhania et al., 2016). Este análisis permitió reconocer a las secuencias obtenidas como nuevos miembros de EG I, CBH I y BGL I en el aislamiento T. koningiopsis POS7, nativo de Misiones. Además, dentro de la secuencias génicas de la región reguladora de cada enzima obtenida, fue posible localizar secuencias reguladoras propias de eucariotas (cajas TATA, CAAT y CAAT invertida), íntimamente implicadas en el inicio del proceso de transcripción propiamente dicho, ampliamente conservadas en las diferentes especies (Yang et al., 2007).CONCLUSIÓN:La cepa T. koningiopsis POS7 es portadora en su genoma de genes que codifican una EG I, CBH I y BGL I, respectivamente. Estudios posteriores podrán revelar si la actividad de estas enzimas es clave en el rol de este hongo en la etapa de sacarificación enzimática del material lignocelulósico. Aun no hay publicado su Libro de Resúmenes pero dijeron que en breve lo publicarían.