Estudios bioinformáticos para el análisis de genes relacionadas al estrés oxidativo en levaduras resistentes a metales pesados

Abstract

Los metales pesados ejercen su toxicidad creando in vivo un desequilibrio entre la producción y la destrucción de las especies reactivas del oxígeno (EROs) que puede afectar a lípidos, proteínas, carbohidratos y ácidos nucleicos. Con el objetivo a futuro de poder profundizar la caracterización de las enzimas intervinientes en la respuesta al estrés oxidativo en Meyerozyma guilliermondii 7Apo1 y Rhodotorula mucilaginosa 6N, se llevaron a cabo análisis bioinformáticos en secuencias nucleotídicas presentes en bases de datos que codifiquen para dichas enzimas. Se comparó la similitud y su grado de conservación. Para ello, a partir de la base de datos Genome de NCBI se obtuvieron los genomas y se crearon bases de datos nucleotídicas ad hoc con el programa BioEdit. Luego se buscaron secuencias disponibles codificantes de enzimas catalasas, superóxido dismutasas, glutatión peroxidasas, tiorredoxina reductasas y peroxidasas en la base de datos GenBank. Las bases de datos ad hoc se ?interrogaron? con las secuencias nucleotídicas correspondientes a cada enzima. Las secuencias obtenidas para cada enzima se alinearon con el programa MAFFT y los alineamientos se visualizaron con el programa MView. Cuando fue necesario, los alineamientos se editaron manualmente con el programa Mega6. Finalmente, se comparó el grado de conservación de cada secuencia en cada especie de levadura con matrices de identidad usando el programa BioEdit. Se obtuvieron 4 genomas para R. mucilaginosa (cepas C2.5t1, IIPL32, RIT389 y JGTA-S1) y 3 genomas para M. guilliermondii (cepas ATCC6260, strain y W2). En R. mucilaginosa se encontraron dos secuencias de catalasas (cat), una de superóxido dismutasa (sod), una de glutatión peroxidasa (ghpx), dos de peroxidasa (px), y dos secuencias de tiorredoxina reductasa (thrx). En M. guilliermondii, se encontraron tres secuencias de cat, siete de sod, dos de px, una de ghpx y una secuencia de thrx. El análisis de las secuencias para enzimas relacionadas a la respuesta al estrés oxidativo muestra un alto nivel de conservación. Sin embargo, las secuencias de glutatión peroxidasa (ghpx) de R. mucilaginosa RIT389 y R. mucilaginosa C2.5t, mostraron una menor conservación. Es importante saber el nivel de identidad de las secuencias nucleotídicas que codifican para enzimas que participan en la respuesta al estrés oxidativo, ya que, conociendo la secuencia del gen, se puede proyectar una estrategia de biología molecular para profundizar su caracterización. A partir de estos resultados se podrán diseñar oligonucleótidos para amplificar y luego expresar las enzimas de interés en nuestros aislamientos. A su vez, se facilitará la mutación de los genes para analizar cuánto influyen los mismos cuando las levaduras están en condiciones de estrés y permitirá estudiar cuánto se expresan los genes utilizando técnicas de PCR cuantitativa.