Empleo de marcadores moleculares para el análisis de la prevalencia y diseminación de cepas de beauveria bassiana

El hongo entomopatógeno Beauveria bassiana se emplea en todo el mundo gracias a su comprobada virulencia y su amplio rango de hospederos. El objetivo de este estudio fue comparar diferentes técnicas clásicas y de biología molecular, con el fin de comparar las diferencias de metabolismo y su adaptación en cepas y aislados de suelos agrícolas de B. bassiana, y por otra parte analizar una cepa confirmada como su uso como bioinsecticida (BB38) y la comparación con 42 aislamientos. Con el fin de detectar su prevalencia y diseminación en suelo de campos agrícolas de Guanajuato previamente tratados con bioinsecticidas para control de plagas se desarrolló esta estrategia para asociar dichos marcadores con las cepas de liberación. El ADN extraído de cada aislamiento se amplificó mediante la técnica RAPD-PCR. Al realizar el análisis de las secuencias purificadas de regiones de los transcritos de espaciadores internos (ITS), en conjunto con el ADN amplificado, no se observaron diferencias que pudieran determinar un patrón distintivo. Los resultados de diferenciación usando oligonucleótidos partidores de las series OPA-A, OPA-B y OPA-AB, seleccionados para B. bassiana, mostraron que las cepas nativas BBPTG1, BBPTG2, BBPTG4 y BBPTG6 tuvieron polimorfismos distintivos entre ellas, pero al compararlas contra los 42 aislamientos de suelo, tanto el aislamiento de estudio BB38 como la cepa de referencia GHA (Mycotech) mostraron el mismo patrón que el observado por el aislamiento BBPTG2. Al estudiar la producción de proteasas y de las toxinas beauvericina y basianólido por RT-PCR con oligonucleótidos seleccionados, las 4 cepas nativas amplificaron los transcritos, aunque con la cepa BBPTG6 se observó en general una reducción en la expresión. Por otra parte, se analizaron los intrones presentes en la subunidad grande del ADN ribosomal (LSU) de los 42 aislamientos de campo frente a los del aislamiento BB38, cuyo patrón permitiera distinguir entre los aislamientos y así determinar prevalencia y diseminación en suelos agrícolas. Mientras que en otro análisis en base a las secuencias de las ITSs se realizó la construcción de un árbol filogenético y se determinó el porcentaje de identidad para evaluar la diferencia genética entre cepas, lo que ayudó a validar los resultados obtenidos previamente y así poder seleccionar marcadores que apoyen a la identidad de la cepas y aislados.

Niveles de expresión de citocromos P450 (CYP6AA7, CYP4C52v1, CYP6BY3, CYP9J34, CYP9M10, CYP9J40 y CYP9AL1) determinados por RT-qPCR en larvas de Culex quinquefasciatus expuestas a diversos insecticidas.

En el presente trabajo, se describen los niveles de expresión de siete transcritos de Culex quinquefasciatus que codifican para citocromos P450, estos medidos por qPCR en larvas expuestas a dos concentraciones del insecticida permetrina (0.51 y 0.71 mg) comparadas con un grupo control sin exponer, las cuales fueron colectadas en distintas localidades del noreste de México. Debido a que los genes analizados no se encontraban reportados, fue necesario diseñar oligonucleótidos utilizando secuencias trazas producto de la secuenciación del genoma del mosquito antes mencionado. Con los oligonucleótidos diseñados y utilizando DNA complementario, sintetizado a partir de RNA total de las larvas fueron amplificados por PCR los mensajeros, se procedió a clonar cada uno de estos genes en nueve poblaciones analizadas, posteriormente fueron secuenciados y éstas fueron comparadas para deducir los porcentajes de similitud. Se diseñaron sondas taqman en segmentos conservados, y utilizando el DNA complementario previamente sintetizado fueron deducidos los niveles de expresión de cada uno de los genes analizados bajo las condiciones citadas anteriormente para las poblaciones. Con el trabajo realizado, reportamos las secuencias nucleótidicos y aminoacídicas de cada uno de los genes analizados de cada una de las poblaciones estudiadas y sus niveles de expresión. Concluimos que los genes analizados son una herramienta potente para ahondar en el estatus de resistencia que han desarrollado las poblaciones silvestres de Culex quinquefasciatus en localidades del noreste de México.

Marcadores moleculares específicos de candida parapsilosis

A través de estudios genómicos comparamos locus que por sintenia parecen ser regiones prometedoras para el desarrollo de marcadores moleculares específicos de Candida parapsilosis, una levadura oportunista cuya incidencia va aumentando y que ha registrado altas tasas de morbilidad y mortalidad a nivel mundial. C. parapsilosis junto a C. orthopsilosis y C. metapsilosis comprenden un grupo de estrecha filogenia pero diferente virulencia denominado complejo parapsilosis. A pesar de su importancia como patógenos emergentes las técnicas de identificación microbiológicas y moleculares se han visto limitadas no sólo entre el complejo, sino además entre otras especies de importancia médica como lo son C. guillermondi, C. lusitaniae y C. glabrata. Gracias a la disponibilidad de secuencias genómicas y mediante programas bioinformáticos de alta capacidad como Geneious, Symap y prfectBLAST, comparamos los genomas completos de C. albicans, C. parapsilosis y C. orthopsilosis; ubicando bloques colineales sinténicos y analizando una de las familias génicas de proteasas, encontramos eventos de expansión de genes en C. parapsilosis y C. orthopsilosis Para cada una de estas duplicaciones se diseñaron sondas específicas, obteniendo así 9 diferentes marcadores moleculares; dos de estos han sido utilizados para la identificación de dos de las tres especies que conforman el complejo parapsilosis: C. parapsilosis y C. orthopsilosis. Los oligonucleótidos fueron denominados 420 y 830 con amplicones de 1000 y 900pb respectivamente. Además de ser validados en cepas ATCC, ha sido probados en 35 aislados clínicos que fueron identificados de la siguiente manera; 19 cepas como C. parapsilosis, 1 cepa como C. orthopsilosis, mientras que las 15 cepas restantes mostraron alta similitud con C. glabrata, C. guillermondi y C. lusitaniae al ser identificadas mediante secuenciación del fragmento ITS1 e ITS2 de la secuencia de DNA ribosomal 18S.

Producción y caracterización de la superóxido dismutasa a (SodA) de nocardia brasiliensis en pichia pastoris

Introducción: A mediados de los años 70’s del siglo pasado el descubrimiento de la tecnología del ADN recombinante marca el inicio de la era de la biotecnología moderna. La implementación de estas tecnologías permitió la utilización de organismos como sistemas de expresión que a lo largo de los años ha generado la producción de una gran variedad de productos biológicos. Dentro de estos sistemas Pichia pastoris es un sistema de expresión ampliamente utilizado debido a sus características tales como la producción de proteínas en grandes cantidades, la liberación de los productos al medio de cultivo, la obtención de productos complejos que requieren modificaciones postraduccionales típicas de los eucariotas o que contienen puentes disulfuro, entre otras. Nocardia brasiliensis es una bacteria parcialmente ácido-alcohol resistente la cual forma colonias granulares, con hifas aéreas escasas, sus colonias exhiben un color anaranjado pardo con bordes en blanco. N. brasiliensis es patógena para el ser humano y es el agente causal del actinomicetoma. El actinomicetoma es una enfermedad crónica generalmente localizada en las extremidades. Se caracteriza por ser un proceso lento de tumefacción con nódulos, abscesos y fístulas.La Superóxido Dismutasa (SOD) es una enzima reductora polimérica que cataliza la conversión del ión superóxido a peróxido de hidrógeno y oxígeno molecular. La SOD ha sido propuesta como un factor de virulencia de microorganismos patógenos, cuya acción consiste en bloquear los efectores oxidativos del estallido respiratorio iniciado por los fagocítos en el fagolisosoma. Este mecanismo ha sido descrito para bacterias de los géneros Mycobacterium, Rhodococcus y Nocardia. Objetivo: producir y caracterizar la Superóxido Dismutasa A (SODA) de Nocardia brasiliensis en Pichia pastoris. Metodología: se realizó el diseño de primers adicionando secuencias de sitios de corte para las enzimas XhoI y AvrII, así como una cola de histidinas en el extremo 5’ para la amplificación del gen sodA de N. brasiliensis a partir del ADN genómico de Nocardia brasiliensis. El amplicón se clonó en el vector de expresión pPIC9. Se llevó a cabo la transformación por electroporación de levaduras Pichia pastoris GS115. La producción de SOD se llevó a cabo en inducciones de 96 h con metanol como agente inductor. Los sobrenadantes se dializaron con membranas de celulosa. Los dializados se observaron por SDS-PAGE y western blot. Se analizó la actividad funcional de la enzima con el SOD Assay kit de Sigma Aldrich. Resultados: Por reacción en cadena de la polimerasa se obtuvo una secuencia de 625 pb correspondiente al gen sodA. El fragmento se ligó al vector de expresión pPIC9 y fue caracterizado con las enzimas de restricción XhoI y AvrII. Las cepas trasformadas de P. pastoris GS115 se caracterizaron con el gen aox1 obteniendo cepas Mut+ y Muts. Los análisis por SDSPAGE mostraron bandas no observadas en el control negativo de expresión mientras en los western blot solo una de las clonas mostró señal. Los análisis de actividad funcional sugieren inhibición de la reacción enzimática infiriendo presencia de la proteína SOD en el medio dializado. Conclusiones: Se logró la construcción del sistema de expresión Pichia pastoris con el casete de expresión de la SOD de N. brasiliensis. Así como la generación de cepas Mut+y Muts. En los ensayos de actividad funcional se observó inhibición de la reacción enzimática.

Impacto de la microbiota intestinal de plodia interpunctella en su respuesta inmune y susceptibilidad a bacillus thuringiensis

El aumento en las poblaciones de insectos plaga genera fuertes pérdidas en la producción agrícola. El control de plagas inicialmente se enfocó al empleo de insecticidas químicos; sin embargo, estos han causado un considerable daño al medio ambiente y a la salud humana, por lo que dentro de las alternativas de control se están empleando biopesticidas como la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt). El empleo de esta bacteria se ha dificultado por el potencial desarrollo de insectos resistentes, lo cual está relacionado en general con cambios en la actividad enzimática y en los receptores de toxinas Cry en el intestino. Recientes estudios sugieren que se requiere de la microbiota intestinal para la actividad insecticida de Bt y que la respuesta inmune de los insectos podría verse afectada por el bioinsecticida. Por ello, en este trabajo se analizó el efecto de las bacterias intestinales en la respuesta inmune y en la susceptibilidad a Bt en el lepidóptero Plodia interpunctella, una de las plagas de granos almacenados de mayor importancia a nivel mundial. Así mismo, se realizó una descripción de los géneros bacterianos de dicho ecosistema mediante el análisis de secuencias del ARNr 16S bacteriano del intestino de larvas del insecto. Nuestros resultados demuestran la importancia de las bacterias intestinales de P. interpunctella en la susceptibilidad a Bt, teniendo una mortalidad de un 21% al erradicar la microbiota respecto a un 60% de mortalidad en su estado normal (con microbiota). La ausencia de microorganismos en el intestino modificó la respuesta inmune basal, aumentando el número de hemocitos y disminuyendo la expresión de hemolina, lo cual retardó el proceso de metamorfosis del insecto. Las larvas expuestas a Bt presentaron una disminución en los siguientes factores de inmunidad evaluados: número de hemocitos, actividad fenol oxidasa y expresión de hemolina. En cuanto a la diversidad bacteriana del intestino, los principales géneros de bacterias encontrados fueron Pseudomonas con un 26%, Achromobacter 14%, Methylobacterium 11% y un 9% de Propionibacterium, que al igual que los hábitos alimenticios del insecto, su microbioma fue diferente al reportado para otros lepidópteros. Estos resultados nos permiten concluir que la microbiota de P. interpunctella es fundamental para mantener una respuesta inmune basal y ayuda a modular la expresión de la hemolina, la cual se requiere para la metamorfosis del insecto. Así también, Bt puede disminuir dicha respuesta y matar al insecto sin la presencia de otras bacterias; sin embargo, éstas aumentan su actividad insecticida.