Construcción de un vector de expresión cloroplástica para transformación genética de Ankistrodesmus sp.

Abstract

Microalgae are suitable for use as biotechnological platforms for the elaboration of recombinant proteins. However, in order to take advantage of them, it is necessary to design appropriate expression vectors. In that sense, the chloroplast is an excellent organelle to produce recombinant proteins in a numerous and compartmentalized way. Therefore, the main aim of this research was to construct a chloroplast expression vector for Ankistrodesmus sp. To achieve this goal, bioinformatics tools were used from the assembled and annotated sequences of the chloroplast genome of the studied species. The transcriptional regulatory regions (promoters and terminators) in the atpA, psbA, psbC and rbcL genes, commonly used to design chloroplastic expression vectors, were identified in this genome. Likewise, based on the coding region of these genes, a codon frequency table was obtained, which was used to optimize sequences of the hph and ama-1 transgenes so that they could be incorporated into the vector and expressed in the chloroplast. Subsequently, using Gibson's assembly strategy, the chloroplastic expression vector pANK-v1 was constructed in silico. In conclusion, we were able to construct in silico a chloroplastic expression vector for Ankistrodesmus sp.

Las microalgas tienen la idoneidad de ser utilizadas como plataformas biotecnológicas para la elaboración de proteínas recombinantes. Sin embargo, para poder aprovecharlas es necesario diseñar vectores de expresión apropiados. En ese sentido, el cloroplasto es un excelente organelo para producir proteínas recombinantes de forma numerosa y compartimentalizada. Por tanto, el objetivo principal en esta investigación fue construir un vector de expresión cloroplástico para la microalga Ankistrodesmus sp. Para lograr este objetivo se utilizaron herramientas bioinformáticas a partir de las secuencias ensambladas y anotadas del genoma cloroplástico de la especie en estudio. En este genoma se identificaron las regiones reguladoras de la transcripción (promotores y terminadores) en los genes atpA, psbA, psbC y rbcL, comúnmente empleados para diseñar vectores de expresión cloroplásticos. Asimismo, en base a la región codante de estos genes se obtuvo una tabla de frecuencia de uso de codones, la que fue empleada para optimizar la secuencia de los transgenes hph y ama-1 para que estos sean incorporados en el vector y puedan ser expresados en el cloroplasto. Posteriormente, mediante la estrategia de ensamblado de Gibson se construyó in silico el vector de expresión cloroplástico pANK-v1. En conclusión, se ha logrado construir in silico un vector de expresión cloroplástico para Ankistrodesmus sp.