Evaluación de la expresión de enzimas hidrolíticas de pared celular en cloroplastos de tabaco

La alta capacidad del genoma del cloroplasto para integrar y expresar transgenes en altos niveles, hace de la tecnología transplastómica una buena opción para producir proteínas de interés. Este reporte presenta la expresión estable de una pectinasa (gen PelA), una β-glucosidasa (gen Bgl1), dos celulasas (genes CelA y CelB) y la primer expresión estable de una manganeso peroxidasa (gen MnP-2) en el genoma de cloroplastos de tabaco. Se construyeron seis vectores: pES4, pES5, pES6, pHM4, pHM5 y pHM6 derivados de pPRV111A conteniendo los genes sintéticos PelA, MnP- 2, Bgl1, CelA-CelB, CelA y CelB, respectivamente. Los genes se flanquearon por un promotor sintético del gen rrn16S y una secuencia sintética 3’UTR del gen rbcL. La integración en la región intergénica rrn16S y 3'rps12 se confirmó por análisis de Southern blot. El procesamiento estable de los transcritos se confirmó por un análisis de Northern blot. Se realizó un análisis enzimático para detectar la expresión y funcionalidad de las enzimas recombinantes, las plantas maduras mostraron mayor actividad comparado con plantas de tipo silvestre. Las plantas transplastómicas exhibieron 58.5% más actividad de pectinasa a pH neutro y a 60°C, mientras que manganeso peroxidasa mostró alta actividad a pH 6 y 65°C; en el caso de las celulasas, todas las enzimas mostraron mayor actividad a pH 5 (β-glucosidasa: 30.45 xviii U/mg, CelA-CelB 58 U/mg, CelA 49.10 U/mg y CelB 48.72 U/mg) a 40°C para β- glucosidasa y 65°C para celulasas. Las plantas transplastómicas mostraron un desarrollo similar a las plantas de tipo silvestre; sin embargo, la línea pHM4 mostró fenotipos variegados en hojas. Los análisis mostraron que los genes de enzimas hidrolíticas PelA, MnP-2, Bgl1, CelA-CelB, CelA y CelB pueden integrarse y expresarse en el genoma de cloroplastos con alta actividad; de este modo, debido a que una planta madura en promedio cuenta con ~ 470 g de biomasa, es posible producir 66,676.25 unidades de pectinasa, 21,715.46 unidades de manganeso peroxidasa, 338,081.0 unidades de celulasas A-B, 231,456.7 unidades de celulasa A, 206,669.8 unidades de celulasa B y 139,395.0 unidades de β-glucosidasa por planta. Este estudio sustenta información sobre métodos y estrategias de expresión de enzimas hidrolíticas con potencial aplicación biotecnológica utilizando plantas transplastómicas.

Actividad biológica de bacteriocinas sobre el enquistamiento de Entamoeba histolytica HM1-IMSS y características nanomecánicas de la superficie celular al microscopio de fuerza atómica

La amibiasis es una infección parasitaria causada por Entamoeba histolytica. Representa una de las tres primeras causas de muerte por parásitos a nivel mundial. En México representa un problema de salud pública por su frecuencia, morbilidad, mortalidad y fácil dispersión. Muchos individuos infectados son portadores asintomáticos, lo que representa un reservorio para la diseminación a otros sujetos. Los pacientes infectados por E. histolytica eliminan trofozoítos no infecciosos y quistes infecciosos en sus heces. Los trofozoítos no pueden sobrevivir en el ambiente externo ni ser transportados a través del estómago si son ingeridos. La contaminación de alimentos y agua es la principal fuente para la transmisión de los quistes. La droga de elección para el tratamiento de la amibiasis y sus múltiples manifestaciones clínicas es el metronidazol, sin embargo presenta efectos secundarios indeseables en el humano y además existen reportes que indican que algunas cepas de E. histolytica presentan resistencia a esta droga, aunado a otros reportes que muestran actividad mutagénica y carcinogénica. Por esta razón se buscan alternativas terapéuticas para el tratamiento de esta enfermedad que no presenten efectos secundarios indeseables. Microorganismos producen sustancias antagónicas, por ejemplo, un amplio espectro de antibióticos y productos del metabolismo como ácidos orgánicos, moléculas quelantes de hierro (sideróforos) y bacteriocinas. Las bacteriocinas poseen espectros particulares de inhibición sobre el crecimiento de bacterias y protozoarios pero en enquistamiento tiene pocas investigaciones. En este proyecto se determinó la actividad biológica de bacteriocinas sobre el enquistamiento de E. histolytica HM1-IMSS bajo condiciones axénicas in vitro y se determinaron los cambios morfológicos tales como rugosidad, altura, ancho, volumen y longitud a través del microscopio de fuerza atómica (MFA) bajo el modo semi-contacto (tapping). Los datos se sometieron a un Análisis de Varianza (ANOVA) para determinar la significancia de los resultados.

Evaluación del efecto citopático inducido por un adenovirus oncolítico en una línea celular murina utilizada como modelo de cáncer cervical

Los adenovirus oncolífticos ofrecen un tratamiento muy prometedor para combatir al cáncer. Estos virus se replican pobremente en células de ratón, por lo que para evaluar su eficacia para destruir tumores, usualmente se implantan células tumorales humanas en las cuales se replican los virus, pero con el inconveniente que se deben usar ratones inmunosuprimidos, para evitar que su sistema inmune elimine estas células por ser de diferente especie. Sin embargo, estos ratones no representan un modelo adecuado para evaluar la eficacia terapéutica de dichos adenovirus en ensayos preclfnicos, ya que carecen de mecanismos de defensa propios del sistema inmune que pudiesen coadyuvar en la protección contra el tumor y/o eliminación del adenovirus. Actualmente no existe un modelo de cáncer de cervix en ratones silvestres (inmunocompetentes) en los cuales los tumores se desarrollen a partir de celulas murinas y que los virus oncolfticos se repliquen eficientemente, al igual que en las células humanas, y se permita evaluar su efecto antitumoral. Se ha demostrado que los genes E6 y E7 del HPV-16 facilitan la replicación de los adenovirus. En este trabajo por primera vez se evalu6 1a capacidad de replicación de un adenovirus oncolftico en Ia lfrrea celular murina TC-1 Ia cual posee los genes E6 y E7 del HPV-16. Demostramos que el adenovirus oncolitico Adhz60 indujo en Ia lfnea TC-1 un efecto citopatico evidente, disminuye importantemente su viabilidad celular, indujo la expresión de proteínas virales tempranas y tardas, fue capaz de generar una progenie viral infectiva y de inducir apoptosis. Contribuciones y Conclusiones. Con nuestros resultados demostramos que la linea celular murina TC-1 es permisiva para la replican del virus oncolftico Adhz60. Por lo tanto, las células TC-1 pueden ser usadas como modelo tumoral para evaluar adenovirus oncoliticos en ratones inmunocompetentes.

Growth, feed intake, survival, and histological response of white shrimp Litopenaeus vannamei fed diets containing grains naturally contaminated with aflatoxin = Crecimiento, consumo de alimento, supervivencia y respuesta histológica del camarón blanco Litopenaeus vannamei alimentado con dietas de granos contaminados naturalmente con aflatoxinas

Two feeding trials were carried out to evaluate the effect of diets containing corn or peanut grains naturally contaminated with aflatoxins on the growth, feed intake, survival, and histological response of the white shrimp Litopenaeus vannamei. In trial 1, four experimental diets were formulated to contain 0, 500, 1000, and 2000 g kg–1 of total aflatoxins (TA) and fed to L. vannamei juveniles for 28 days. In trial 2, six experimental diets were formulated to contain 0, 10, 20, 40, 60, and 120 g kg–1 TA and fed to L. vannamei juveniles for 64 days. Feed intake and weight gain were significantly affected by the presence of aflatoxins from naturally contaminated grains. Feed conversion rate increased significantly from a level of inclusion of 60 g kg–1. Survival was significantly reduced only for shrimp fed diets supplemented with 1000 and 2000 g kg–1 TA. Shrimp exposed to higher aflatoxin inclusion levels presented significantly lower lipid vacuole levels in R-cells (12–28%), lower B-cell activity, and lower mitotic E-cell activity. Tubular epithelial atrophy increased from the inclusion level of 20 g kg–1. Hepatopancreatocyte sloughing was significantly higher in shrimp fed diets supplemented with 1000 and 2000 g kg–1 TA. It is worth noting that shrimp fed 40 g kg–1 TA presented a high hepatopancreatocyte sloughing coefficient. Based on these results we conclude that the presence of aflatoxins, even at low levels, reduces feed intake and weight gain, and alters the cells of the hepatopancreas. RESUMEN. Se llevaron a cabo dos bioensayos para evaluar el efecto de granos de maíz y maní contaminados naturalmente con aflatoxinas sobre el crecimiento, consumo de alimento, supervivencia y daños histológicos de juveniles del camarón blanco Litopenaeus vannamei. Para el bioensayo 1, se formularon cuatro dietas con 0, 500, 1000 y 2000 g kg–1 de aflatoxinas totales (AT) y se proporcionaron a juveniles de L. vannamei durante 28 días. Para el bioensayo 2, se formularon seis dietas con 0, 10, 20, 40, 60 y 120 g kg–1 AT y se proporcionaron a juveniles de L. vannamei durante 64 días. El consumo de alimento fue significativamente afectado por la presencia de aflatoxinas. La tasa de conversión alimenticia incrementó significativamente a partir de un nivel de inclusión de 60 g kg–1. La supervivencia fue significativamente reducida solamente en los camarones que fueron alimentados con las dietas suplementadas con 1000 y 2000 g kg–1 AT. Los camarones expuestos a los niveles de inclusión altos presentaron un menor nivel de vacuolas lipídicas en las células R (12–28%), y una menor actividad de las células B y de la actividad mitótica de las células E. La atrofia de los túbulos del epitelio se incrementó a partir de un nivel de inclusión de 20 g kg–1. La descamación de las células del hepatopáncreas fue significativamente mayor en camarones alimentados con las dietas suplementadas con 1000 y 2000 g kg–1 AT, mientras que para las dosis bajas no se observaron diferencias significativas, aunque en camarones alimentados a partir de 40 g kg–1 AT se observa un coeficiente de descamación alto. Con base en los resultados, se concluye que la presencia de aflatoxinas, incluso a niveles bajos, reduce el consumo de alimento y el aumento de peso y altera las células del hepatopáncreas.