Detección y evaluación de la actividad antifúngica e insecticida de quitinasas producidas por bacterias del género Xenorhbadus sp Sc-CR9
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| Formato: | tesis de maestría |
| Fecha de Publicación: | 2023 |
| Descripción: | El uso de agroquímicos representa un problema ambiental y de salud, ya que puede ocasionar problemas de resistencia, alteración al ambiente, contaminación y riesgo para la salud humana. Una alternativa diferente y más segura al uso de productos químicos es recurrir al control biológico en donde se utilizan estrategias y productos originados a partir de organismos vivos, para el control y supresión de plagas. Una opción viable es el uso del complejo entomopatógeno Steinernema-Xenorhabdus conformado por una simbiosis entre un nemátodo y una bacteria. Xenorhabdus es un género de enterobacterias productoras de compuestos con actividad antimicrobiana, antifúngica e insecticida. Entre estos compuestos podemos destacar la producción de enzimas quitinolíticas como las quitinasas y las N-acetilhexosaminidasas, las cuales son utilizadas por la bacteria para degradar la molécula de quitina para aprovecharla como fuente de carbono. La quitina es uno de los biopolímeros más abundantes en el planeta, es una parte constitutiva del exoesqueleto, membrana y matriz del intestino de los insectos además de las paredes celulares de los hongos. Debido a la importancia estructural que representa la quitina en estos organismos, se ha investigado el potencial de las quitinasas como agentes controladores de plagas y enfermedades. Por esta razón en la presente investigación se buscó evidenciar la producción de quitinasas por parte de la bacteria Xenorhabdus sp Sc-CR9, para lo cual se estimuló la producción de estas enzimas con medios de cultivos suplementados con quitina coloidal (Medio Quitina y Medio Quitina-PL). Además, se evaluó la producción de las enzimas por parte de la fase II de la bacteria, para lo cual se indujo esta fase por medio de la adición de una alta concentración de sal (1,5%) al medio de cultivo. Se observó crecimiento de la fase I y II de Xenorhabdus sp Sc-CR9 en los medios líquidos evaluados, en el caso de los medios sólidos solo se obtuvo crecimiento en el medio Quitina-PL. A partir del cultivo líquido se aisló la fracción proteica obteniendo concentraciones de 0,715 mg/ml para la fase I y 5 mg/ml para la fase II. La actividad quitinolítica para la proteína obtenida a partir de ambas fases de la bacteria fue de 0,63 U/mg. Se evaluó la actividad biológica contra hongos (Botrytis sp y Fusarium sp), oomycetes (Pythium y Phytophthora) y larvas de Galleria mellonella y se observó que la exposición al extracto proteico causó efectos negativos en la germinación de esporas del hongo Fusarium sp. mientras que no se encontró ningún efecto negativo sobre el crecimiento de los otros hongos, oomycetes ni larvas de Galleria mellonella. Complementariamente a partir del análisis del genoma de Xenorhabdus sp Sc-CR9 se identificaron genes que podrían formar parte del sistema quitinolítico de esta bacteria. Xenorhabdus sp Sc-CR9 cuenta con genes que codifican para dos β-N-acetilhexosaminidasa, una proteína de unión a quitina y cuatro proteínas participantes de la ruta NAG, NagA, NagB, NagC y NagE (PTS GlcNac). Con los análisis realizados a nivel de cultivo, análisis genómico y el uso de imprimadores específicos se considera que Xenorhabdus sp Sc-CR9 produce enzimas que forman parte de la vía catabólica para la degradación de la quitina, sin embargo, es necesario realizar más estudios que permitan obtener datos concluyentes con respecto a la capacidad que tiene esta bacteria para la producción de quitinasas, las características particulares y la funcionalidad que podría tener esta proteína. |
| País: | Kérwá |
| Institución: | Universidad de Costa Rica |
| Repositorio: | Kérwá |
| Lenguaje: | Español |
| OAI Identifier: | oai:kerwa.ucr.ac.cr:10669/89647 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10669/89647 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Quitinasas Xenorhabdus Nemátodos entomopatógenos BIOLOGÍA |