Estudios biológicos y enzimáticos en Chlorella kessleri (trebouxiophyceae, chlorophyta)

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En este trabajo de tesis, se abordaron estudios sobre distintos aspectos de la biología de una cepa de Chlorella kessleri, aislada de la Laguna verde (Complejo Termal Copahue, Neuquén, Argentina), que no había sido estudiada previamente. Se realizó la caracterización morfológica, ultraestructural, b...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal:	Juárez, Angela Beatriz
Otros Autores:	Ríos de Molina, María del Carmen
Formato:	Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:	Español
Publicado:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2003
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3619_Juarez
Aporte de:	Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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Se determinaron, por primera vez en Chlorella kessleri, las actividades de dos enzimas involucradas en el primer paso regulatorio de este camino (síntesis del primer metabolito, ácido d -aminolevulínico), detectándose la presencia de actividad de las enzimas d -aminolevulínico sintetasa y g ,d -dioxovalerato transaminasa. Se estudió y caracterizó por primera vez en una Chlorophyta y por segunda vez en algas en general, la enzima del segundo paso regulatorio clave del camino (uroporfirinógeno decarboxilasa, UroD). Los estudios realizados sobre la actividad de esta última enzima en función de distintas condiciones (fase de crecimiento del cultivo, pH, temperatura, tiempo de incubación, tiempo de almacenamiento, concentración de proteínas, concentración de sustrato) permitieron caracterizar la UroD de C. kessleri y sentar las bases para la determinación de su actividad en las microalgas. Adicionalmente, se llevó a cabo la purificación parcial de esta enzima y se estableció que su estructura correspondería a un heterodímero de ca. 116 ± 7 kDa constituido por dos monómeros de ca. 72 ± 7 kDa y 66 ± 5 kDa de masa molecular. Al mismo tiempo, se estudiaron dos aspectos importantes relacionados con la biología aplicada de las microalgas: La potencial aplicación de esta cepa y alguna de sus propiedades como índice de contaminación ambiental con metales y xenobióticos, analizando el efecto de un metal pesado (cobre) y un hidrocarburo aromático polihalogenado (hexaclorobenceno) sobre la actividad de la enzima UroD. Se observó que, en las condiciones ensayadas, C. kessleri tolera concentraciones de cobre más elevadas que las informadas para otras especies del género (no se registró inhibición de la tasa de crecimiento) y que este metal afecta principalmente el contenido de clorofila y la actividad de la enzima UroD. Mientras que el hexaclorobenceno afecta principalmente el crecimiento de la especie y su actividad UroD a tiempos cortos de exposición, existiendo una recuperación a tiempos más largos. Los resultados obtenidos muestran que la determinación de la actividad UroD puede constituir un biomarcador de la contaminación reciente con hidrocarburos aromáticos polihalogenados y de la toxicidad de niveles de cobre que no alcanzan a producir efectos ponderables sobre el crecimiento algal. La potencialidad de esta cepa como fuente de compuestos biológicamente activos, evaluando la actividad antimicrobiana de extractos extracelulares de cultivos axénicos de C. kessleri frente a 11 cepas de microorganismos patógenos. Estos extractos mostraron actividad inhibitoria frente a todas las cepas ensayadas, tres de las cuales corresponden a bacterias altamente patógenas y resistentes a las drogas antibacilares de uso clínico actual. Los resultados obtenidos muestran la potencialidad de los cultivos de C. kessleri para la extracción, aislamiento e identificación de metabolitos farmacológicamente activos que puedan ser producidos y utilizados en la industria farmacéutica. This disertation deals with the study of different biological aspects of a Chlorella kessleri strain isolated from Laguna Verde (Complejo Termal Copahue, Neuquén, Argentina). It was carried out the morphological, ultrastructural, biochemical and physiological characterization and the correct taxonomical determination of this autochtonous strain. This species is a new record for Argentina, the second record in the world and a new specific recording of the genera for volcanic environments. In addition enzymatic studies related with the regulatory steps of the chlorophyll biosynthetic pathway were made. For the first time in C. kessleri the activity of two enzymes related with the first regulatory step of this pahtway were studied. Evidences of the activity of the enzymes d -aminolevulinic synthase and g ,d -dioxovalerate transaminase were detected. For the first time in a green algae (Chlorophyta) and for second time in an algae, it was studied and characterized the enzime uroporphyrinogen decarboxylase (UroD). The studies in the activity of the UroD in different conditions (growing culture phase, pH, temperature, incubation time, storage time, protein concentration and substrate concentration), allow to characterize the enzyme. In addition partial purificated enzyme was obtained and it was established that UroD is an heterodimer of ca. 116 ± 7 kDa formed by two monomers of ca. 72 ± 7 kDa and 66 ± 5 kDa. At the same time two important aspects related with the applied biology of the microalgae were studied: 1) The potential application of this strain as an index of heavy metal and xenobiotic environmental contamination. 2) The potential usage of this strain as an source of products with biological activity. Analizing the effect of the copper and hexachlorobenzene on the C. kessleri strain it was observed that this species has a higher rank of tolerance for this heavy metal than other species of the same genera. This metal affect the chlorophyll content and the activity of the UroD. On the other hand, the hexachlorobenzene affect the growing of the species and the UroD activity in short exposure times. The results show that the activity of the UroD it would be an excellent tool to establish the levels of contamination due to HCB or copper contamination. In the other aspect C. kessleri extracellular extracts were tested against 11 pathogenic strains, testing its inhibitory properties, the results were positive in all cases. The results show C. kessleri cultures potential as a source of pharmacological substance. Fil: Juárez, Angela Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2003 info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf spa info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3619_Juarez

Estudios biológicos y enzimáticos en Chlorella kessleri (trebouxiophyceae, chlorophyta)

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