Evaluación funcional de presuntas betalactamasas identificadas en metagenomas de suelos antárticos y aplicación de análisis bioinformático para la detección de proteínas de interés biotecnológico

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Date
2023
Authors
Vera Rasnik, Josefina
Publisher
Universidad ORT Uruguay
DOI
ISSN
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Abstract
El uso y desarrollo de los antibióticos ha revolucionado la medicina, al convertirse en una herramienta indispensable para el tratamiento de las infecciones bacterianas. Sin embargo, la presión evolutiva ejercida por su uso, como también la naturaleza genética y evolutiva de las bacterias, han contribuido a la emergencia y dispersión de la resistencia a antibióticos en patógenos, la cual constituye uno de los grandes problemas sanitarios a nivel global. Los antibióticos betalactámicos son el grupo de antibióticos clínicamente más utilizados. El mecanismo de resistencia más importante frente a estos es la producción de beta-lactamasas, las cuales son enzimas capaces de hidrolizar el anillo betalactámico de estos antibióticos. En base a su secuencia aminoacídica, es posible clasificarlas en cuatro clases según Ambler; A, B, C y D. En el contexto de la resistencia a antibióticos, la presencia de metales pesados es importante debido a la descrita co-selección de genes de resistencia a metales y antibióticos. En este Trabajo Final de Carrera se planteó evaluar la resistencia a antibióticos betalactámicos conferida por presuntas betalactamasas, detectadas mediante análisis bioinformático. Se utilizaron modelos ocultos de Markov para cada clase de betalactamasa, en tres muestras de suelo antártico de distinto tipo de impacto, así como también detectar genes de resistencia a metales de interés biotecnológico en dichos metagenomas mediante comparación con bases de datos. Los resultados obtenidos indican que se lograron amplificar cinco de diez de las presuntas betalactamasas mediante PCR en tiempo final, y cuatro de las cinco se lograron clonar en vectores de expresión. De los cuatro genes clonados, CSC, CSB, IAB y CSD, el último demostró niveles de resistencia a ampicilina mayores al control, observándose una MIC de entre 72 y 90 μg/mL. Por otro lado, se detectaron genes de resistencia a metales en los tres metagenomas estudiados, habiendo mayor presencia en aquellas de mayor impacto antropogénico y animal, en comparación con la de menor impacto. Además, empleando HMMs no se lograron identificar genes merA, que confieren resistencia a mercurio, diferentes a los obtenidos a través de la comparación con bases de datos específicas.
En
Thesis note
Trabajo final de carrera (Carrera Universitaria). Universidad ORT Uruguay, Facultad de Ingeniería
Thesis degree name
Ingeniera en Biotecnología
79 p. il., tbls
Notes
Incluye bibliografía y anexos.
Subject
PROYECTOS-BI, ANTIBIÓTICOS, BIOINFORMÁTICA, ANTÁRTIDA, BETALACTAMASA, GENOMA
Type
Trabajo final de carrera
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Citation
Vera Rasnik, J. (2023). Evaluación funcional de presuntas betalactamasas identificadas en metagenomas de suelos antárticos y aplicación de análisis bioinformático para la detección de proteínas de interés biotecnológico (Trabajo final de carrera). Universidad ORT Uruguay, Facultad de Ingeniería.
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