Two possible candidate enzymes from Ulva lactuca-associated epiphytic bacteria obtained through PCR and functional evaluation

Dos posibles enzimas candidatas de bacterias epífitas asociadas a Ulva lactuca obtenidas mediante PCR y evaluación funcional

Las bacterias epifíticas de macroalgas marinas sintetizan enzimas de interés industrial y biotecnológico. En este estudio, se obtuvieron dos fragmentos de DNA candidatos para enzimas degradadoras de lípidos del total de DNA de bacterias epifíticas asociadas a Ulva lactuca. En primer lugar, se evaluó un método para el aislamiento del DNA bacteriano total de la superficie del talo de U. lactuca. Posteriormente, se diseñaron conjuntos de primers y se usaron directamente para amplificación por PCR. Los productos PCR resultantes se analizaron por secuenciación y se utilizaron para expresión y evaluación funcional con el sistema Escherichia coli pBAD-TOPO. Se obtuvo DNA bacterial total de alto peso molecular y buena calidad, que sirvió como plantilla para identificar un fragmento correspondiente a una Acetil-CoA C-Acetiltransferasa (o Tiolasa) y un fragmento candidato para una “verdadera” lipasa versátil. El fragmento de gen de la posible “verdadera” lipasa se expresó heterólogamente en Escherichia coli y se obtuvo prueba de actividad hidrolítica en medios de Tributirina, Tween-20 y aceite de oliva. De este estudio resultó nuevo conocimiento sobre bacterias epifíticas asociadas a U. lactuca como posibles nuevas fuentes de enzimas, tales como tiolasas y “verdaderas” lipasas. Sin embargo, se requieren estudios en el futuro que describan las características y aplicaciones importantes de estas enzimas candidatas.

INTRODUCCIÓN

Las superficies de las macroalgas marinas representan fuentes prometedoras de nuevos biocatalizadores [1]. Estas superficies están expuestas a diferentes condiciones de temperatura y salinidad y son también importantes entornos ricos en nutrientes que permiten la colonización bacteriana y constituyen microhábitats sostenibles[2]. Las bacterias que viven en las superficies de las macroalgas (también llamadas epífitas) promueven el desarrollo y la salud del huésped, aportando CO₂ y minerales. Además, estas epífitas producen factores reguladores específicos y compuestos antagonistas que promueven y mejoran el crecimiento, la defensa y la resistencia de las algas, y facilitan la respuesta al estrés [3, 4]. Por otro lado, las bacterias epífitas se benefician de la materia orgánica producida por las macroalgas y sintetizan una gran variedad de enzimas para asimilar estos compuestos [5-7]. Por ejemplo, las macroalgas de la especie Ulva lactuca tienen un importante contenido en lípidos (8 - 3 % de peso seco), especialmente ácidos palmítico y oleico [8, 9]; por lo tanto, las bacterias epífitas asociadas pueden necesitar sintetizar enzimas como esterasas, lipasas y tiolasas [10], entre una amplia variedad de otras enzimas [11].