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.

Evaluación y comparación del potencial de osteoinducción de la combinación de rhPDGF-BB y rhBMP-2 en regeneración ósea

Introducción. Los factores de crecimiento polipéptidos son una clase de mediadores biológicos naturales que regulan los eventos celulares clave en la reparación tisular, incluyendo la proliferación celular, quimiotaxis, diferenciación y síntesis de la matriz mediante la union a receptores de superficie específicos. El hueso es una fuente rica en factores de crecimiento con acciones importantes en la regulación de la formación y reabsorción ósea, entre los que se encuentran, las proteinnas morfogenéticas óseas (BMPs), el factor de crecimiento derivado de plaquets (PDGF), entre otros. El objetivo de esta investigación fue evaluar el potencial de regeneración ósea (osteoide) y osteoinducción (factores de mineralización) del rhPDGF-BB y rhBMP-2 en defectos de tamaño crítico en el cráneo de ratas Sprague-Dawley a las 4 semanas de cicatrización Materiales y Métodos. El diseño de esta investigación fue comparativo, abierto, experimental y longitudinal. La mustra consistió en 16 ratas Sprague-Dawley, las cuales se dividieron en grupos de 4, conformando así un grupo Control, un grupo Experimental 1 al cual se le colocó esponja de colágeno + 30μl a una concentración de 100 μg/ml de rhPDGFBB; un grupo Experimental 2 al que se le colocó esponja de colágeno + 30μl a una concentración de 100 μg/ml de rhBMP-2; y un grupo Experimental 3, cual cual consistió en la colocación de esponja de colágeno + 30μl a una concentración de 100 μg/ml de rhPDGF-BB + 30μl a una concentración de 100 μg/ml de rhBMP-2. Se dejó un período de cicatrización de 4 semanas y posteriormente se sacrificaron los especímenes. Resultados Resultados. Tanto rhPDGF-BB como rhBMP-2 incrementaron la producción de osteoprotegerina y de osteopontina (p<0.05). La combinación de ambos factores de crecimiento también incremento la producción de ambos factores de mineralización (p<0.01). Resultados semejantes fueron encontrados en la producción de osteoide por ambos factores. Conclusión. La combinación de ambos factores de crecimiento aumenta la regeneración ósea demostrado por el incremento en la producción de osteoide y de los factores de mineralización osteopontina y osteoprotegerina.