RESUMO
El Virus de la Tilapia del Lago (TiLV), es un patógeno causante de mortalidades masivas tanto en poblaciones de tilapias cultivadas y silvestres alrededor del mundo. El desarrollo de una vacuna efectiva contra este patógeno emergente es imperativo para prevenir pérdidas económicas. En este trabajo se diseñó y evaluó un vector de expresión como una potencial vacuna de ADN contra este virus. Inicialmente, se realizó un análisis de enhebramiento para predecir las estructuras tridimensionales y las funciones de las proteínas del TiLV. Se encontraron homologías estructurales entre las proteínas correspondientes al segmento genómico 1 y al segmento genómico 4 del TiLV, con las proteínas de ARN polimerasa dependiente de ARN del virus de la influenza B (56%) y la proteína neuraminidasa que pertenece a la cápside del virus de la influenza A (12%), respectivamente. Se insertó el producto de PCR del gen neuraminidasa viral en el vector plasmídico de expresión pCMV. Finalmente, se inyectó el constructo plasmídico en juveniles de la tilapia del Nilo Oreochromis niloticus y se midió su expresión mediante RT-PCR en tiempo real a las 8h, 16h, 24h, 72h después de la segunda inyección inmunizante. Se logró detectar expresión génica en los cuatro tiempos evaluados, con mayor expresión a las 16 horas post inyección. Estos resultados constituyen el primer paso para el desarrollo de una vacuna efectiva para la protección de los stocks de tilapias alrededor del mundo.
Tilapia Lake Virus (TiLV) is a pathogen that causes massive mortalities in both cultured and wild tilapia populations around the world. The development of an effective vaccine against this emerging pathogen is imperative to prevent economic losses. In this work an expression vector was designed and evaluated as a potential DNA vaccine against this virus. Initially, a threading analysis was done to predict the threedimensional structures and functions of the TiLV proteins. Structural homologies were found between the TiLV proteins corresponding to the genomic segment 1 and the genomic segment 4, with the RNA-dependent RNA polymerase proteins of the influenza B virus (56%) and the neuraminidase protein belonging to the influenza A virus capsid (12%), respectively. The PCR product of the viral neuraminidase gene was inserted into the expression plasmid vector pCMV. Finally, the plasmid construct was injected into juveniles of the Nile tilapia Oreochromis niloticus and its expression was measured by real time RT-PCR at 8h, 16h, 24h, and 72h after the second immunizing injection. It was possible to detect gene expression in the four evaluated times and greater expression at 16 hours post injection. These results are the first step in the development of an effective vaccine for the protection of tilapia stocks around the world.
RESUMO
Antecedentes: En las proteínas no se logra siempre su cristalización, de buen tamaño y de buena calidad para someterla a difracción de rayos X. De tal manera que se abre un campo para el desarrollo de estudios teóricos moleculares y proteínicos, que permiten la representación de las moléculas en tres dimensiones, proporcionando una información espacial para estudiar la interacción entre ligandos y receptores macromoleculares. Materialesy Métodos: Estudio In silico, a partir del análisis de secuencias primarias de seis diferentes proteínas LuxS cristalizadas de diversas bacterias, se seleccionó la proteína 1J6X del Helicobacter pylori, por su similaridad con la secuencia de la proteína LuxS en Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) cepa W83, para producir un modelo por homología de esta proteína, utilizando los programas Sybyl y MOE. Se realizó un acoplamiento con el ligando natural para evaluar la reproducibilidad del modelo en un ambiente biológico. Resultados: Se desarrolló el modelado de la proteína LuxS de P. gingivalis cepa W83, que permite el acercamiento a una estructura que se propone, por la interacción entre la proteína y su ligando natural. El modelo generado con recursos computacionales logró una correcta estructura molecular que aceptó la realización de diversos cálculos. El acoplamiento demostró una cavidad donde se logran diversas posiciones del ligando con buenos resultados. Conclusiones: Se obtuvo un modelo 3D para la proteína LuxS en la P. gingivalis cepa W83 validado por diferentes métodos computacionales con una adecuada reproducibilidad biológica por medio del acoplamiento molecular.
Background: Crystallization is not always achieved for all proteins in a good size and a good quality for X-ray diffraction. So that condition opens a field for the development of theoretical molecular and protein studies allowing the representation of the molecules in 3D, providing spatial information to study the interaction between ligands and macromolecular receptors. Materials and Methods: In silico study from primary sequence analysis of six different proteins LuxS crystallized of several bacteria. 1J6X protein of Helicobacter pylori was selected for its similarity with the LuxS protein sequence in Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) strain W83 to produce a homology model of this protein, using the Sybyl and MOE software. A docking was performed to assess the reproducibility of the model in a biological environment. Results: The LuxS protein modelling of P. gingivalis strain W83 was developed, which allows the approach to a proposed structure for the interaction between the protein and its natural ligand. The model generated with computational resources achieved the correct position and biological behavior by means of developed calculations. The docking showed a cavity in which the ligand adopted several positions with good results. Conclusions: A LuxS protein model was obtained, validated by different methods. This generated a 3D model for LuxS protein in P. gingivalis strain W83 with biological reproducibility by means of molecular docking.