Caracterización del Genoma del fago VPMS1 y evaluación de sus péptidos como una alternativa para inhibir el crecimiento de Vibrio parahaemolyticus.

Abstract

Es reconocido que la resistencia de las bacterias a los antibióticos continua incrementando desde el primer día en que fueron utilizados. Razón por la cual es importante no solo encontrar nuevas moléculas con actividad antimicrobiana, sino también, nuevas fuentes de las mismas. Vibrio parahaemolyticus (V. parahaemolyticus) es una bacteria Gram negativa considerada en todo el mundo como la causa principal de enfermedades gastrointestinales en el humano cuando se consumen alimentos marinos en estado crudo o mal cocinados. Aunado a ello, la alta prevalencia de V. parahaemolyticus la convierten en un problema de salud pública. En este trabajo, se caracterizó y analizó el genoma del fago VPMS1, efectuando diversos análisis bioinformáticos en la búsqueda de moléculas con actividad antimicrobiana, como una alternativa al uso de antibióticos convencionales. Se encontró que el genoma de VPMS1 tiene un tamaño de 42.3 kb y está constituido por 53 genes codificantes. No se encontraron similitudes entre el ADN del genoma de VPMS1 con el ADN de los genomas de los fagos reportados en la base de datos del GenBank, lo que permite suponer que se trata de un nuevo fago. El genoma está organizado en 3 módulos orientados de diferente manera según su expresión de genes. Su contenido G+C es del 47%. La región codificante representa el 91% del genoma y el 9% aparentemente no codifica para ninguna proteína. Treinta genes muestran similitud significativa con alguna proteína con función conocida reportada en la base de datos del GenBank y 23 de ellas no, las cuales posiblemente sean nuevas proteínas con funciones que se podrían derivar de la posición que ocupan en el genoma. El genoma posee 8 marcos de lectura abiertos (ORF) que codifican para péptidos que presentaron características que los hacen potenciales moléculas para poseer actividad antimicrobiana. El péptido P19850 el cual está constituido por 12 residuos de aminoácidos mostró capacidad de inhibir de manera irreversible el crecimiento de esta bacteria. Los AMPs de VPMS1 mostraron un fuerte sinergismo cuando actuaron en conjunto, potenciando hasta en 8 veces la actividad mostrada por P19850. Los estudios de interacción e identificación de las moléculas diana para estos péptidos, sugieren que los AMPs de VPMS1 efectúan su actividad antimicrobiana actuando sobre las rutas de transporte de moléculas, solutos, nutrientes y productos de desecho de V. parahaemolyticus, desestabilizando la membrana celular y conllevando a la inhibición irreversible del crecimiento celular. En resumen, se concluye que es factible considerar al estudio del genoma de los fagos como una fuente potencial de moléculas con actividad antimicrobiana sobre sus hospederos, por lo cual se acepta la hipótesis planteada en el presente trabajo.