Seguimiento basado en la actividad de la rotación de glicano en los microbiomas

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• La bioquímica
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• Los glicanos son componentes cruciales de los ecosistemas microbianos, que influyen en el ciclo global del carbono y la salud humana.
• Los métodos actuales para el seguimiento de la rotación de glicanos microbianos y la identificación de agentes degradantes activos son limitados, especialmente sin información genómica previa.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar una nueva sonda de transferencia de energía de resonancia de fluorescencia basada en la actividad (FRET) para la visualización directa y la cuantificación del metabolismo de los glicanos en comunidades microbianas complejas.
• Para demostrar la utilidad de la sonda en el seguimiento de la degradación de α-manano, un polisacárido clave en las floraciones de algas.

Principales métodos:

• Se utilizó el ensamblaje automatizado de glicano para sintetizar un hexasacárido de manán funcionalizado con un par FRET de fluoresceína-rodamina.
• La sonda FRET fue validada utilizando una endo-α-mananasa recombinante (GH76) en lisatos celulares, cultivos puros y microbiomas complejos.
• Se emplearon ensayos microscópicos y de placa para visualizar y cuantificar la rotación de glicano in situ.

Principales resultados:

• La sonda FRET permitió con éxito la visualización y cuantificación de la degradación de α-manano.
• La sonda demostró funcionalidad en varios contextos biológicos, desde enzimas purificadas hasta microbiomas marinos complejos.
• Se visualizó la dinámica espacio-temporal de la rotación de α-manán en una comunidad microbiana marina.

Conclusiones:

• Las sondas FRET de glicano desarrolladas son herramientas versátiles para estudiar el metabolismo del glicano.
• Estas sondas facilitan el seguimiento de la degradación de los polisacáridos en diversas escalas biológicas, desde enzimas hasta microbiomas enteros.
• Esta tecnología ofrece nuevas posibilidades para comprender las funciones microbianas en los ciclos biogeoquímicos y las interacciones huésped-micróbio.