Expresión y purificación del factor de iniciación 2 (IF2) de Mycobacterium tuberculosis

Abstract

[ES] La tuberculosis es una enfermedad grave causada por Mycobacterium tuberculosis (Mtb), y se calcula que una cuarta parte de la población mundial está infectada por esta bacteria de forma latente. Se ha postulado que la regulación de la traducción puede jugar un papel clave en la adaptación de la bacteria dentro del hospedador, por lo que comprender cómo se regulan sus mecanismos de traducción podría facilitar el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas que ayuden a combatir esta enfermedad. El presente trabajo de fin de grado se centra en la expresión y purificación del factor de iniciación 2 (IF2) del sistema de traducción de Mtb, con el propósito de reconstituir un sistema de traducción in vitro en el futuro. En el trabajo experimental se emplearon técnicas de bioquímica y biología molecular para producir y purificar esta proteína, que juega un papel crucial en el posicionamiento del tRNAi en el ribosoma durante el inicio de la traducción. Para la obtención de la proteína se adquirieron vectores comerciales con la secuencia codificante de IF2 en su versión completa, así como una versión truncada (IF2tr) que carece de la región N-terminal desestructurada. Los vectores se transformaron en Escherichia coli, consiguiendo la expresión y purificación de IF2 e IF2tr, las cuales se utilizarán posteriormente junto a otros componentes de la maquinaria traduccional para recrear in vitro un complejo de iniciación canónico del sistema traduccional de Mtb. Esto permitirá encontrar diferencias estructurales y funcionales entre otras bacterias, con ayuda de herramientas como la microscopía electrónica. Los resultados de tales ensayos proporcionarán información crucial sobre los procesos de traducción en Mtb y podrían tener implicaciones significativas en el diseño de fármacos contra la tuberculosis.

[EN] Tuberculosis (TB) is a serious disease caused by Mycobacterium tuberculosis (Mtb), and it is estimated that a quarter of the world's population harbours the bacteria in the form of an asymptomatic latent infection. It has been acknowledged that translational regulation might be key in the adaptation of the bacteria inside the host, so understanding how translation mechanisms are regulated could facilitate the development of new therapeutic strategies to help tackle this disease. The present work focuses on the expression and purification of the initiation factor 2 (IF2), a protein from the Mtb translation system, with the aim of reconstituting an in vitro translation system for Mtb. In the experimental work, biochemistry and molecular biology techniques were used to produce and purify IF2, which has a crucial role in the binding of tRNAi to the ribosome at translation initiation. For that purpose, commercial vectors with the coding sequence of both IF2 and a truncated version of IF2 (IF2tr), lacking the N-terminal unstructured region, were acquired and transformed into E. coli. Both IF2 and IF2tr were successfully expressed and purified, for its further in vitro assembling along with other transcriptional components. Thus, we would reconstitute a canonical initiation complex of the Mtb translation system that, in combination with tools like electron microscopy, would allow to find structural and functional differences between other bacteria. The results of such assays will provide crucial information about the translation processes in Mtb and could have significant implications in the design of anti-TB drugs.