Avaliação de estratégias de produção em cultivo descontínuo da proteína quimérica multi-antigênicaTgAGS/BsT de toxoplasma gondii em escherichia coli BL21 star
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Data de Publicação: | 2021 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/44795 |
Resumo: | A toxoplasmose, apesar dos avanços da ciência e tecnologia, é uma doença que requer atenção uma vez que não existe uma vacina capaz de imunizar humanos e animais contra todos os tipos isolados de Toxoplasma gondii. Assim, a utilização de proteínas quiméricas, que podem conter múltiplos antígenos, é uma alternativa bastante promissora para o processo de obtenção de uma vacina e teste de diagnóstico para toxoplasmose, devido à grande diversidade de antígenos apresentados pelo T. gondii. Nesse contexto, o presente estudo tem como foco principal avaliar estratégias de cultivo descontínuo na produção da proteína quimérica multi-antigênica TgAGS/BsT de Toxoplasma gondii. Para atingir o objetivo proposto, inicialmente foram realizados diversos cultivos exploratórios para observar o comportamento cinético de E. coli BL21 Star em cinco diferentes composições de meio (2xTY, TB suplementado com glicose, TB suplementado com glicerol, LB e M9) sem adição de IPTG (indutor). Em seguida, cultivos de E. coli B21 Star foram realizados com 1.0 mM IPTG em diferentes tempos de início da indução (0,5, 1 e 6 h) no sentido de avaliar os efeitos sobre o crescimento celular, produção da proteína de interesse, pH do cultivo e formação de ácido acético. Os resultados mostraram que dentre os meios de cultivos avaliados, 2xTY e TB suplementado com glicerol apresentaram os melhores valores de concentração celular de 3,42 ± 0,05 g/L e 5,48 ± 0,05 g/L, respectivamente. Nos ensaios induzidos por IPTG, observou-se maior expressão da proteína TgAGS/BsT com início da indução em 6 h de cultivo, com concentração máxima de proteína de interesse de 1,82 ± 0,02 g/L para o meio 2xTY e 2,49 ± 0,03 g/L para o meio TB. Além disso, a indução por IPTG mais tardia proporcionou maior estabilidade do plasmídeo pET-TgAGS, permanecendo com valores acima de 90% ao final do cultivo. A expressão da proteína TgAGS/BsT foi confirmada por eletroforese, apresentando massa molecular de aproximadamente 18,6 kDa. Portanto, o presente estudo identificou as melhores condições de composição do meio de cultivo e tempo de indução para a produção da proteína TgAGS/BsT em cultivos em incubador rotativo, com resultados que encorajam a ampliação para cultivos em biorreatores de maior capacidade. |
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Assim, a utilização de proteínas quiméricas, que podem conter múltiplos antígenos, é uma alternativa bastante promissora para o processo de obtenção de uma vacina e teste de diagnóstico para toxoplasmose, devido à grande diversidade de antígenos apresentados pelo T. gondii. Nesse contexto, o presente estudo tem como foco principal avaliar estratégias de cultivo descontínuo na produção da proteína quimérica multi-antigênica TgAGS/BsT de Toxoplasma gondii. Para atingir o objetivo proposto, inicialmente foram realizados diversos cultivos exploratórios para observar o comportamento cinético de E. coli BL21 Star em cinco diferentes composições de meio (2xTY, TB suplementado com glicose, TB suplementado com glicerol, LB e M9) sem adição de IPTG (indutor). Em seguida, cultivos de E. coli B21 Star foram realizados com 1.0 mM IPTG em diferentes tempos de início da indução (0,5, 1 e 6 h) no sentido de avaliar os efeitos sobre o crescimento celular, produção da proteína de interesse, pH do cultivo e formação de ácido acético. Os resultados mostraram que dentre os meios de cultivos avaliados, 2xTY e TB suplementado com glicerol apresentaram os melhores valores de concentração celular de 3,42 ± 0,05 g/L e 5,48 ± 0,05 g/L, respectivamente. Nos ensaios induzidos por IPTG, observou-se maior expressão da proteína TgAGS/BsT com início da indução em 6 h de cultivo, com concentração máxima de proteína de interesse de 1,82 ± 0,02 g/L para o meio 2xTY e 2,49 ± 0,03 g/L para o meio TB. Além disso, a indução por IPTG mais tardia proporcionou maior estabilidade do plasmídeo pET-TgAGS, permanecendo com valores acima de 90% ao final do cultivo. A expressão da proteína TgAGS/BsT foi confirmada por eletroforese, apresentando massa molecular de aproximadamente 18,6 kDa. Portanto, o presente estudo identificou as melhores condições de composição do meio de cultivo e tempo de indução para a produção da proteína TgAGS/BsT em cultivos em incubador rotativo, com resultados que encorajam a ampliação para cultivos em biorreatores de maior capacidade.Toxoplasmosis, despite advances in science and technology, is a disease that requires attention since there is no vaccine capable of immunizing humans and animals against all isolated types of Toxoplasma gondii. Thus, the use of chimeric proteins, which can contain multiple antigens, is a very promising alternative for the process of obtaining a vaccine and diagnostic test for toxoplasmosis due to the great diversity of antigens presented by T. gondii. In this context, the main focus of the present study is to evaluate batch culture strategies in the production of the multi-antigenic chimeric protein TgAGS/BsT from Toxoplasma gondii. To achieve the proposed objective, several exploratory cultures were initially carried out to observe the kinetic behavior of E. coli BL21 Star in five different medium compositions (2xTY, TB supplemented with glucose, TB supplemented with glycerol, LB and M9) without the addition of IPTG (inductor). Then, cultures of E. coli B21 Star were carried out with 1.0 mM IPTG at different times of initiation of induction (0.5, 1 and 6 h) to evaluate the effects on cell growth, production of the protein of interest, pH and acetic acid formation. The results showed that among the culture media evaluated, 2xTY and TB supplemented with glycerol had the best cell concentration values of 3.42 ± 0.05 g/L and 5.48 ± 0.05 g/L, respectively. In the assays induced by IPTG, a higher expression of TgAGS/BsT protein was observed, with induction beginning within 6 h of culture, with a maximum concentration of protein of interest of 1.82 ± 0.02 g/L for the 2xTY and 2 medium. 2.49 ± 0.03 g/L for the TB medium. In addition, later induction by IPTG provided greater stability of plasmid pET-TgAGS, remaining with values above 90% at the end of culture. The expression of the TgAGS/BsT protein was confirmed by electrophoresis, with a molecular mass of approximately 18.6 kDa. Therefore, the present study identified the best conditions of culture medium composition and induction time for the production of TgAGS/BsT protein in rotary incubator cultures, with results that encourage the expansion to cultures in larger capacity bioreactors.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFRNBrasilToxoplasmoseEscherichia coli recombinanteProteína quiméricaAvaliação de estratégias de produção em cultivo descontínuo da proteína quimérica multi-antigênicaTgAGS/BsT de toxoplasma gondii em escherichia coli BL21 starinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliacaoestrategiasproducao_Matias_2021.pdfapplication/pdf1289388https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/44795/1/Avaliacaoestrategiasproducao_Matias_2021.pdf620e544762b76e2f94fd3e439c46c7ccMD51123456789/447952022-05-02 12:33:58.249oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/44795Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-05-02T15:33:58Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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