Síntesis de vitamina B12 en cepas del género lactobacillus de interés tecnológico: estudios preliminares in silico.

FASCIO, CÉSAR; TORRES, ANDREA CAROLINA; SAAVEDRA, LUCILA; TARANTO, MARIA PIA

San Miguel de Tucumán

Jornada; Jornadas de Ciencias Químicas y Biológicas; 2020

Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia de la Universidad Nacional de Tucumán

Introducción: La vitamina B12 o cobalamina es un metabolito esencial para el ser humano y es sintetizada exclusivamente por algunas bacterias y arqueas que no forman parte de la microbiota intestinal, es por esto que estamos obligados a incorporarla a través de alimentos de origen animal y sus derivados. La búsqueda de genes claves de síntesis de vitamina B12 en genomas de cepas lácticas (potenciales productoras) permitiría ampliar el conocimiento sobre la vía de síntesis de esta macromolécula tan compleja en pos de utilizar sustratos y cultivos lácticos B12-productores para la óptima producción in situ de cobalamina y la obtención de alimentos bioenriquecidos en vitamina como complementos dietarios eficientes. Objetivos: a partir de genomas de cepas de Lactobacillus con potencial tecnológico disponibles en la base de datos, identificar y estudiar genes que codifican para las enzimas que intervienen en la síntesis de novo de cobalamina. Materiales y métodos: Se realizó la búsqueda de genomas de cepas de Lactobacillus en la sección Genomes del NCBI, utilizando la herramienta bioinformática de alineamiento de secuencias de tipo local BLAST siguiendo una estrategia de screening genotípico basada en la detección del gen cbiK. Los genomas seleccionados fueron descargados como archivos en formatos GB (gb) y subidos a la plataforma RAST donde se llevó a cabo la búsqueda de marcos abiertos de lectura (ORF) y la anotación de los aproximadamente 30 genes cbi-cob-hem implicados en la vía de síntesis de cobalamina. Posteriormente, se realizó el análisis detallado de la longitud, identidad y similitud de las secuencias de aminoácidos obtenidas a partir de los genes encontrados comparando cada una de las secuencias putativas con las secuencias de aminoácidos obtenidas a partir de los genes de cepas ya descriptas como productoras de vitamina B12, L. coryniformis CRL 1001 y L. reuteri CRL 1098. Resultados: Se evidenció la presencia del gen cbiK en 17 genomas de cepas del género Lactobacillus de un total de 4.745 genomas de cepas del mismo género analizadas encontradas en la base de datos. De los genomas encontrados, 11 presentan el grupo completo de genes cbi-cob-hem para la síntesis de novo de cobalamina. Otros 14 genomas analizados poseen los genes cblST y 3 poseen el gen cobT evidenciando diferencias genéticas puntuales claves en la vía de síntesis de este metabolito. La cepa descripta como productora de cobalamina, L. coryniformis CRL 1001, continúa siendo la única que presenta el gen pduX (L-treonina quinasa) en su genoma. Conclusión: Los estudios genéticos in silico realizados a partir de 4.745 los genomas de Lactobacillus encontrados en la base de datos permitieron reconocer cepas potencialmente productoras de cobalamina e identificar genes diferenciales claves de síntesis. Los resultados de este trabajo permiten evaluar la distribución de genes claves de síntesis de cobalamina en cepas de lactobacilos para la realización de estudios moleculares y funcionales comparativos usando cepas B12-productoras caracterizadas, tendientes a optimizar la producción y biodisponibilidad de vitamina en alimentos fermentados