Informe final del proyecto: Metagenómica aplicada al descubrimiento de nuevas enzimas redox

Abstract

Durante décadas el paradigma central de la biología redox fue que ciertos aminoácidos reactivos son blanco de oxidantes y que los seres vivos poseen enzimas antioxidantes para reparar el “daño oxidativo”. Hoy sabemos que varias enzimas “antioxidantes” son traductores de señales que median entre oxidantes fisiológicos y factores de transcripción. La mayoría de estas enzimas dependen de la oxidación reversible de cisteína. A diferencia de lo que sucede con la cisteína, la oxidación reversible de metionina a sulfóxido de metionina (MSO) ha recibido menos atención y su rol en biología está menos explorado. Varios organismos poseen metionina sulfóxido reductasas (MSR), lo que sugiere que ésta oxidación es biológicamente relevante. Recientemente se descubrió una familia de enzimas con capacidad de oxidar metionina y su descubrimiento auguraba la existencia oxidadas y reductasas capaces de generar ciclos de regulación centrados en la oxidación reversible de metionina, análogo al formado por quinasas y fosfatasas. Sin embargo, desde entonces muy pocas MOX han sido descubiertas y aprendimos que las MSR no son tan ubicuas como originalmente considerábamos. Este proyecto se baso en la hipótesis de que existen nuevas MSR y MOX por descubrir, fundamentalmente en procariotas. Para descubrir en este proyecto nos propusimos combinar genómica comparativa, metagenómica funcional, ingeniería de genomas y bioquímica de proteínas encontrar estas enzimas. En el proceso se requirió la implementación de técnicas que no se usaban corrientemente en nuestra comunidad así como el el desarrollo de nuevas herramientas. Completamos el proceso con éxito, teniendo como principales resultados la formación de recursos humanos, publicaciones en revistas internacionales y enzimas nuevas descubiertas por los métodos desarrollados en este trabajo, para continuar su caracterización. Un resultado intangible pero de gran valor es la solida red de colaboradores nacionales y extranjeros que fue nutrida gracias a su participación en este proyecto.