Clonación y análisis de genes que codifican para oligopéptidos con reportada actividad quelante de hierro en la levadura Saccharomyces cerevisiae

Abstract

El hierro es un elemento esencial para diversos organismos incluyendo al hombre, el cual se requiere en pequeñas cantidades para poder participar en funciones vitales. La levadura Saccharomyces cerevisiae se ha usado ampliamente en diversas aplicaciones industriales y ha mostrado ser segura. Por lo tanto, el objetivo del presente estudio fue emplear estrategias biotecnológicas basadas en la clonación in vivo para construir plásmidos que alberguen genes que codifican para oligopéptidos con reportada actividad quelante de hierro y evaluar su efecto metaloprotector en la levadura S. cerevisiae. En primer lugar, se construyó la cepa ∆ccc1 sensible a hierro para poder realizar los ensayos de resistencia a este metal. Luego, se aplicaron estrategias biotecnológicas enfocadas en la clonación in vivo para la construcción de plásmidos específicos y poder así lograr la síntesis de oligopéptidos basados en el tripéptido arginina-glutamato-glutamato (REE) y otros con reportada actividad quelante de hierro en la levadura. Se evaluó el posible efecto protector de los oligopéptidos producidos por las cepas obtenidas ante la capacidad tóxica del exceso de hierro. Finalmente, se realizó una exhaustiva revisión bibliográfica sobre el metabolismo del hierro en la levadura para poder complementar los estudios experimentales planteados y mejorar así su interpretación. El sistema in vivo empleado para evaluar el efecto protector de los oligopéptidos permitió evidenciar resistencia a hierro en forma comparativa, aunque fue poco sensible en el caso de los oligopéptidos evaluados.

Iron is an essential element for various organisms including humans, which is required in small amounts to participate in vital functions. The yeast Saccharomyces cerevisiae has been widely used in various industrial applications and has been shown to be safe. Therefore, the aim of the present study was to employ biotechnological strategies based on in vivo cloning to construct plasmids harboring genes encoding oligopeptides with reported iron-chelating activity and to evaluate their metalloprotective effect in the yeast S. cerevisiae. First, the iron-sensitive strain ∆ccc1 was constructed to perform iron resistance assays. Then, biotechnological strategies focused on in vivo cloning were applied for the construction of specific plasmids to achieve the synthesis of oligopeptides based on the tripeptide arginine-glutamate-glutamate (REE) and others with reported iron-chelating activity in yeast. The possible protective effect of the oligopeptides produced by the strains obtained against the toxic capacity of excess iron was evaluated. Finally, an exhaustive bibliographic review on iron metabolism in yeast was carried out in order to complement the experimental studies proposed and thus improve their interpretation. The in vivo system used to evaluate the protective effect of the oligopeptides allowed comparative evidence of iron resistance, although it was not very sensitive in the case of the oligopeptides evaluated.