Producción de las bacteriocinas E-760 y AS-48 en microalgas

Abstract

El creciente problema de la resistencia microbiana en todo el mundo ha recalcado la necesidad de nuevos tratamientos para las infecciones causadas por bacterias resistentes. Los péptidos antimicrobianos (PAM) se perfilan como alternativas prometedoras debido a sus diversos mecanismos de acción, que los hacen eficaces contra cepas resistentes. En este contexto, los PAMs AS-48 y E-760 derivados del género Enterococcus surgen como buenas alternativas debido a sus propiedades antibacterianas. Este proyecto se centró en producir el péptido AS-48 recombinante en la microalga Chlamydomonas reinhardtii y la bacteriocina E-760 en las microalgas Scenedesmus acutus, Nannochloropsis oculata y Chlorella vulgaris. Se logró la transformación genética de C. reinhardtii con el gen codificante para el péptido AS 48 y se identificó una línea transplastómica, sin embargo, no se lograron líneas transgénicas con el transgén E-760. La presencia y cantidad del péptido AS-48 se confirmó mediante ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA), obteniendo concentraciones máximas de 0,044 μg/μL de AS-48 en C. reinhardtii que pueden ser consideradas relativamente bajas a las reportadas en la literatura. La actividad antimicrobiana de la proteína total soluble (PTS) de la cepa de C. reinhardtii transplastómica y de una cepa sin transformar se probó frente a una bacteria Gram positiva. Los resultados mostraron que la PTS de C. reinhardtii transplastómica exhibe actividad antimicrobiana contra Listeria monocytogenes ATCC 19118. Estos resultados sugieren que las microalgas se pueden utilizar eficazmente para producir péptidos antimicrobianos como el AS-48. Este enfoque tiene potencial para desarrollar nuevas estrategias para combatir las infecciones causadas por bacterias resistentes a los antibióticos, lo que proporciona una vía prometedora para futuras investigaciones y aplicaciones en biotecnología. The increasing issue of microbial resistance worldwide has highlighted the need for new treatments for infections caused by resistant bacteria. Antimicrobial peptides (AMP) are emerging as promising alternatives due to their diverse mechanisms of action, which make them effective against resistant strains. In this context, AMPs AS-48 and E-760 derived from Enterococcus genus, emerge due to their antibacterial properties. This project focused on producing the recombinant AS-48 peptide using the microalgae species Chlamydomonas reinhardtii and producing E-760 in Scenedesmus acutus, Nannochloropsis oculata, and Chlorella vulgaris. Genetic transformation of C. reinhardtii was successfully achieved with the gene encoding the AS-48 peptide, and a transplastomic line was identified; however, transgenic lines of E-760 gene were not achieved. The presence and quantity of the AS-48 peptide were confirmed through enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), obtaining maximum concentrations of 0.044 μg/μL in C. reinhardtii which can be considered relatively low than those reported in the literature. The antimicrobial activity of the total soluble protein (TSP) of the transplastomic C. reinhardtii strain and that of an untransformed strain was tested against a Gram positive bacterium. The results showed that transplastomic C. reinhardtii TSP exhibits antimicrobial activity against Listeria monocytogenes ATCC 19118. These results suggest that microalgae can be effectively used to produce antimicrobial peptides like AS-48. This approach has the potential to develop new strategies to combat infections caused by antibiotic-resistant bacteria, providing a promising avenue for future research and application in biotechnology.