Desarrollo y optimización de un sistema reportero para evaluar expresión génica en la arquea Haloferax volcanii

Abstract

Las arqueas representan uno de los tres Dominios de la vida y son de interés por sus características únicas y por sus potenciales aplicaciones biotecnológicas. La halorquea Haloferax volcanii exhibe un color rosado-rojizo debido a la presencia de pigmentos carotenoides en la membrana celular. Los carotenoides se sintetizan a través de una vía en la que la fitoeno sintasa (PSY, gen crtB) cataliza el paso clave. En H. volcanii, PSY es regulada proteolíticamente por la proteasa dependiente de ATP LonB. La eliminación de 34 aminoácidos del extremo C-terminal y 15 del extremo N-terminal de PSY previene este control postraduccional, estabilizando la proteína y generando hiperpigmentación de las células. Además, una cepa blanca no pigmentada (H. volcanii H26 ΔcrtB) mostró hiperpigmentación cuando fue complementada con el gen crtB truncado (crtB*) en el vector de expresión pTA963. El objetivo de este estudio fue desarrollar un sistema reportero basado en el gen crtB*. Se seleccionaron dos promotores para el análisis: ptnaA, regulable por triptófano y pB0027, inducido por xilosa. En este último caso, se amplificó por PCR el promotor y se clonó upstream del gen crtB* en el vector pTA963. Se transformó H. volcanii H26 ΔcrtB con estas construcciones y se cuantificó el nivel de pigmentos en fase exponencial y estacionaria frente a concentraciones crecientes de triptófano y xilosa. En ambos casos se registró un aumento en la pigmentación de las células al incrementar la concentración del inductor correspondiente. Además, al evaluar por Western Blotting los niveles de PSY truncada, se observó un aumento de los niveles de esta proteína coincidente con el incremento en la concentración del inductor. En su conjunto, los resultados de este estudio sugieren que el gen crtB* podría servir como una herramienta de screening para explorar la expresión génica en H. volcanii. Financiado por UNMdP, CONICET y ANPCyT.