Biosíntesis y caracterización físico-química de polímeros recombinantes

Abstract

La elastina, gracias a sus propiedades de autoensamblado, resistencia y elasticidad, es una de las proteínas con mayor importancia e interés en el área de la ciencia de los biomateriales. Gracias al estudio de su estructura se pudo establecer una relación entre esta estructura y sus cualidades fisicoquímicas, esto generó un gran interés por la síntesis de polímeros recombinantes tipo elastina (ELR) obtenidos con ingeniería genética que permite la obtención de ELR de gran complejidad molecular y funcional. Debido a las múltiples propiedades que poseen estos biopolímeros, así como su elevada biocompatibilidad, son objecto de gran interés en el desarrollo de biomateriales avanzados en el área de la Biomedicina. En este trabajo se emplean técnicas de Ingería genética para diseñar un nuevo gen recombinante tipo elastina que codifica para el ELR scFv(B8)-(EI)2-H6, la secuencia de aminoácidos de este biopolímero determina su biofuncionalidad y su autoensemblado en estructura micelar en disolución acuosa. Para su síntesis se emplean distintas cepas de la bacteria Escherichia Coli (E. Coli) ya que ofrece una sencilla maquinaria de replicación y traducción de DNA. Por último, se lleva a cabo una caracterización Físico-Química: electroforesis en gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), espectrometría de masas (MALDI-TOF), dispersión de luz (DSL), resonancia magnética nuclear (RMN) y ensayo por inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA).

Elastin, due to its self-assembly, strength and elasticity properties, is one of the most important and interesting proteins in the area of biomaterials science. Thanks to the study of its structure, it was possible to establish a relationship between this structure and its physicochemical qualities, which generated a great interest in the synthesis of recombinant elastin-like polymers (ELR) obtained with genetic engineering that allows obtaining ELRs of great molecular and functional complexity. Due to the multiple properties of these biopolymers, as well as their high biocompatibility, they are of great interest in the development of advanced biomaterials in the field of biomedicine. In this work, genetic engineering techniques are used to design a new recombinant elastin-like gene encoding for the ELR scFv(B8)-(EI)2-H6, the amino acid sequence of this biopolymer determines its biofunctionality and its self-assembly in a micellar structure in aqueous solution. Different strains of the bacterium Escherichia Coli (E. Coli) are used for its synthesis, as it offers a simple DNA replication and translation machinery. Finally, a physical-chemical characterization is carried out: polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), mass spectrometry (MALDI-TOF), light scattering (DSL), nuclear magnetic resonance (NMR) and Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA).