Construção de vetores de expressão para Escherichia coli baseados em promotores ativos na fase estacionária de crescimento

Plasmídeos são elementos genéticos extracromossomais, que no geral não são essenciais para a sobrevivência da bactéria, entretanto, conferem vantagens peculiares (como resistência à antibióticos) para o organismo. Para engenharia genética, plasmídeos de ocorrência natural têm sido modificados extensivamente para produção de vetores com as características desejadas. Promotores são elementos de um vetor que podem ter um profundo efeito na força e duração da transcrição, e consequentemente, no rendimento proteico. A síntese de mRNA inicia quando a RNA polimerase se liga a sequência promotora , adjacente ao gene alvo. Fatores sigma são proteínas que regulam a transcrição em bactérias, e os mesmos podem ser ativados em diferentes condições ambientais. O fator sigma (S) é visto como um regulador mestre de resposta ao estresse geral, codificado a partir do gene RpoS na fase estacionária tardia. Este fator é o regulador primário dos genes de fase estacionária. Promotores baseados em reguladores metabólicos de fase estacionária representam uma classe de promotores controlados metabolicamente e que podem ser explorados para o design de vetores de expressão. Neste projeto foram desenvolvidos três cassetes de expressão para a construção de vetores de expressão, os quais possuem promotores com afinidade pelo fator sigma S, com o objetivo de avaliar o perfil de expressão de proteínas recombinantes em Escherichia coli. Para a avaliação da força dos promotores e do perfil de expressão, utilizou-se a proteína verde fluorescente (GFP) como gene repórter. Os três vetores construídos, os quais foram denominados de p26, p53 e pFS expressaram a GFP com a correta formação do fluoróforo, sendo que os vetores p26 e p53 apresentaram superexpressão da proteína recombinante, quando comparados ao vetor pGS21a. Ademais, observou-se que os vetores aqui construídos estão contribuindo para a redução da taxa de crescimento e filamentação da E. coli. Esta plasticidade morfológica confere à bactéria maior capacidade de armazenamento da proteína recombinante expressa.Plasmids are extrachromosomal genetic elements that generally are not essential for survival of the bacteria , however , provide unique advantages ( as resistance to antibiotics) for the organism. For genetic engineering, naturally occurring plasmids have been modified extensively for the production of vectors with the desired characteristics. Promoters are elements of a vector which may have a profound effect on the strength and duration of transcription and, consequently, the protein yield . The mRNA synthesis starts when RNA polymerase binds the promoter sequence adjacent to the target gene. Sigma factors are proteins that regulate transcription in bacteria , and they can be activated in different environmental conditions . The sigma factor ( S ) is seen as a master regulator of the general stress response , encoded from the gene RpoS in late stationary phase . This factor is the primary regulator of the genes stationary phase . Prosecutors based metabolic regulators of stationary phase represent a class of promoters metabolically controlled and can be exploited for the design of expression vectors . This project were developed three expression cassettes for construction of expression vectors , which have promoters with affinity for sigma factor S , in order to evaluate the expression profile of recombinant proteins in Escherichia coli . To evaluate the strength of promoters and expression profiling , we used the green fluorescent protein ( GFP ) as a reporter gene . The three vectors constructed, which were named p26 , p53 and PFS expressed GFP in the correct formation of the fluorophore , and the vector p26 and p53 showed overexpression of the recombinant protein when compared to the vector pGS21a . Furthermore , it was observed that the vectors constructed here are contributing to the reduction in the rate of growth and filamentation of E. coli. This gives the morphological plasticity bacterium higher storage capacity of the recombinant protein expressed