Estudio químico de bacterias de origen marinoaislamiento de productos naturales bioactivos, proteínas recombinantes receptoras de sideróforos de bacterias patógenas en peces de acuicultura y síntesis de conjugados de sideróforos con nanopartículas magnéticas

Abstract

Esta Tesis Doctoral está dividida en tres partes. En la primera parte, se describe la importancia de los sistemas de captación de hierro en bacterias patógenas de peces y el uso de proteínas receptoras de sideróforos como potenciales vacunas. En la segunda parte, se sintetizó un conjugado entre el sideróforo feroxamina y nanopartículas magnéticas y se realizaron ensayos de captura con Yersinia enterocolitica WC-A. Finalmente, se determinó la estructura plana y la estereoquímica del tetrapéptido cereusitin A producido por Bacillus cereus RKHC-09 y se detectó e identificó el complejo de Ga(III) de piscibactina en los sobrenadantes de los cultivos de Vibrio anguillarum RV22 y el mutante vabF, con el fin de establecer la importancia del sistema de capatación de hierro mediado por piscibatina en la viruencia de V. anguillarum. Capítulo I En este capítulo se habla de la importancia de la acuicultura y la necesidad de desarrollar nuevos tratamientos para el control de infecciones producidas por bacterias patógenas. Además, se describe de forma general el mecanismo de captación de hierro y las ventajas de emplear proteínas de membrana externa receptoras de sideróforos como vacunas. Se presenta la metodología de clonaje, expresión y purificación de las proteínas recombinantes FvtA (receptor del sideróforo vancrobactina producido por Vibrio anguillarum RV22) y FstC (receptor de los sideróforos amonabactinas biosintetizados por Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida VT45). Adicionalmente, se expresó y purificó rFstB (receptor de acinetobactina producido por A. salmonicida subsp. salmonicida VT45). Finalmente, se muestran los resultados obtenidos al ensayar rFvtA, rFstB y rFstC como vacuna en lenguados infectados con vibriosis y forunculosis. Capítulo II Este capítulo está dedicado a la aplicación de sideróforos conjugados con nanopartículas magnéticas para el desarrollo de un mecanismo de detección de bacterias. Se describen las aplicaciones de los sideróforos en diferentes campos junto con el proceso de diseño de nanomateriales magnéticos y la versatilidad de estos para sintetizar conjugados para desarrollar aplicaciones. RESUMEN ii Se describe la síntesis del conjugado entre el sideróforo feroxamina y nanopartículas magnéticas funcionalizadas (MNP@SiO2@NH@Fa), su caracterización y su capacidad de captura de Yersinia enterocolitica WC-A. También, se muestra la síntesis de un análogo de enterobactina que puede ser empleado para la síntesis de conjugados. Capítulo III En este capítulo se hace una breve introducción de la importancia de los microorganismos marinos como productores de productos naturales, su actividad biológica y su gran diversidad estructural. También se expondrán los métodos más generales para la selección de condiciones para el cultivo y obtención de compuestos producidos por bacterias principalmente. Se muestra el proceso de elucidación estructural del tetrapéptido cereusitin A producido Bacillus cereus RKHC-09 mediante experimentos de resonancia magnética nuclear mono y bidimesionales y análisis de espectrometría de masas de baja y alta resolución. Adicionalmente, se determinó la estereoquímica absoluta de los aminoácidos presententes en la molécula por medio del método de Marfey. Finalmente se mostrará el proceso de detección del complejo de Ga(III) de piscibactina en el sobrenadante de cultivo de V. anguillarum RV22 y el mutante vabF por medio de cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LCMS).