Diseño de biosensores selectivos para reportar contaminación por metales pesados tóxicos
Los metales pesados se diseminan en la biosfera como consecuencia de procesos geoquímicos, pero además debido a la actividad antropogénica. Dada su persistencia intrínseca y su alta reactividad química, estas especies contribuyen fuertemente a la contaminación del ambiente afectando severamente a...
| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | doctoralThesis Tésis de Doctorado acceptedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2022
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/2133/24470 http://hdl.handle.net/2133/24470 |
| Aporte de: |
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I15-R121-2133-24470 |
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Universidad Nacional de Rosario |
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Repositorio Hipermedial de la Universidad Nacional de Rosario (UNR) |
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Español |
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Biosensor Metales pesados Metalo-regulador |
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Biosensor Metales pesados Metalo-regulador Mendoza, Julián I. Diseño de biosensores selectivos para reportar contaminación por metales pesados tóxicos |
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Biosensor Metales pesados Metalo-regulador |
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Los metales pesados se diseminan en la biosfera como consecuencia de procesos
geoquímicos, pero además debido a la actividad antropogénica. Dada su persistencia
intrínseca y su alta reactividad química, estas especies contribuyen fuertemente a la
contaminación del ambiente afectando severamente a la biota y en consecuencia al
hombre. Entre ellos, plomo (Pb), mercurio (Hg) y cadmio (Cd) se encuentran entre los 10
tóxicos más peligrosos según la Organización Mundial de la Salud. La detección de
metales se lleva a cabo usualmente utilizando métodos analíticos aunque en los últimos
años se ha desarrollado la tecnología de biosensores, en concreto, biosensores
bacterianos, microorganismos que han sido modificados genéticamente para acoplar la
detección del metal a la producción de una señal fácilmente cuantificable. Esta tecnología
emerge como una alternativa más simple y económica, pero además por reportar
únicamente la fracción del metal biodisponible, presenta una ventaja adicional para su uso
en monitoreo ambiental. Sin embargo, la aplicación extensiva de estos dispositivos para
identificar y cuantificar el agente responsable de la contaminación se ha visto limitada por
la baja sensibilidad que presentan. En el laboratorio donde se realizó esta Tesis Doctoral,
previamente se identificó y caracterizó en S. Typhimurium a GolS, el primer regulador
transcripcional de la familia MerR capaz de reconocer Au1+ y de activar su propia síntesis,
y la de determinantes de resistencia a este metal tóxico. Sobre la base de esta vía
regulatoria se generó un biosensor que detecta específicamente iones de Au.
Reemplazando la Ser en posición 77 por Cys (residuo conservado en metalo-reguladores
de metales divalentes) en esta proteína, se generó la variante GolS77; la cual fue utilizada
para generar un biosensor que detecta un amplio espectro de metales pesados de
manera no selectiva. En este trabajo se propuso obtener variantes de GolS77 con
capacidad para detectar Hg o Pb/Cd mediante el reemplazo del rulo de unión a metal por
la misma región de sensores de Hg2+ MerR o de Zn2+/Pb2+/Cd2+ ZntR. Como resultado
más relevante, se obtuvo la variante GolS77-LRT, y un biosensor derivado de esta que
detecta especificamente Hg biodisponible en muestras de agua, y se diseñó un protocolo
de medición simple que permitió cuantificar este metal en muestras de agua contaminada.
Además, se generaron variantes de los sensores no específicos CueR77 y ZntR con
diferentes capacidades de detección, entre ellas la variante ZntR-LRT que responde a
Cd2+, que nos permitirán obtener información acerca de la interacción de estos sensores
sintéticos con distintos metales. |
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Checa, Susana Karina |
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Checa, Susana Karina Mendoza, Julián I. |
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