Toxicología ambiental y analítica

Elucidación de las funciones reguladoras de MlrA originada a partir de THN1 de Novosphingobium sp. en la degradación de microcistina-LR

Abstract

Jieming Li, Ruiping Wang y Ji Li

La microcistina-LR (MC-LR), producida por cianobacterias dañinas, pone en grave peligro a los animales y a los seres humanos. La biodegradación parece ser la principal vía de atenuación natural de la MC-LR. Para dilucidar la función reguladora del gen mlrA de Novosphingobium sp. THN1 (es decir, el gen THN1-mlrA) en la biodegradación de la MC-LR, este estudio construyó una bacteria recombinante y logró expresar de manera heteróloga la mlrA de la cepa THN1 (es decir, la enzima THN1-MlrA). La mlrA recombinante exhibió la actividad para degradar suavemente 20 μg mL-1 de MC-LR a una tasa promedio de 0,16 μg mL-1 h-1 en 80 h. El análisis del espectro de masas confirmó que la mlrA recombinante hidrolizó la MC-LR cíclica al escindir el enlace peptídico entre Adda y el residuo de arginina y generó MC-LR linealizado como intermediario primario. Esta linealización de MC-LR catalizada por la enzima THN1-MlrA fue particularmente importante durante el proceso de biodegradación de MC-LR, porque abrió la estructura cíclica altamente estable de MC-LR y provocó una desintoxicación sustancial. Estos hallazgos manifestaron por primera vez que el homólogo del gen mlrA del género Novosphingobium conservó su función catalítica original como se describe en otro lugar. Este estudio amplió el conocimiento sobre la función de los homólogos mlrA de varios hábitats naturales y facilitó la comprensión del destino y los mecanismos de atenuación biológica de MC-LR en el lago Taihu, China, donde la cepa THN1 es autóctona.