Caracterización in silico de los genes de virulencia PhoP -PhoQ en cepas de Pseudomonas aeruginosa fenotipo multidrogo-resistente (MDR)

Abstract

Pseudomonas aeruginosa es un microorganismo que presenta resistencia en los entornos clínicos. Son diferentes los mecanismos por los cuales logra evadir los antimicrobianos, uno de ellos son los sistemas de dos componentes. PhoQ y PhoP son un sistema de dos componentes conocido principalmente en Salmonella sp., es por esto que su caracterización in silico en Pseudomonas aeruginosa aporta al conocimiento sobre la identificación de nuevos marcadores moleculares asociados a virulencia y resistencia. En el presente proyecto se caracterizaron los genes PhoQ-PhoP de dos cepas MDR de P. aeruginosa haciendo uso de herramientas bioinformáticas con el objetivo de buscar mutaciones frente a las cepas sensibles a medicamentos, realizar un análisis filogenético con ortólogos y determinar características de las proteínas codificadas por estos genes. Se logró observar una mutación de cambio de sentido en PhoQ con un cambio de tirosina por fenilalanina, un distanciamiento filogenético de P. aeruginosa en comparación a ortólogos de estos genes por las diferencias funcionales y ambientales de las distintas especies y se obtuvo modelos tridimensionales de buena calidad lo cual permite realizar la búsqueda de compuestos que tengan afinidad de unión con estas proteínas, paso principal en el diseño racional de nuevos medicamentos. Estos resultados pueden ser usados a futuro para el desarrollo de posibles blancos terapéuticos o para la inhibición selectiva de P. aeruginosa en alternativas terapéuticas.

Pseudomonas aeruginosa is a microorganism that has resistance in clinical settings. The mechanisms by which it manages to evade antimicrobials are different, one of them being the two-component systems. PhoQ and PhoP are a two-component system known mainly in Salmonella sp., Which is why their in silico characterization in Pseudomonas aeruginosa contributes to the knowledge on the identification of new molecular markers associated with virulence and resistance. In this project, the PhoQ-PhoP genes of two MDR strains of P. aeruginosa were characterized using bioinformatics tools in order to search for mutations against drug-sensitive strains, perform a phylogenetic analysis with orthologs and determine protein characteristics. encoded by these genes. It was possible to observe a missense mutation in PhoQ with a change from phenylalanine to tyrosine, a phylogenetic distancing of P. aeruginosa in comparison to orthologs of these genes due to the functional and environmental differences of the different species and three-dimensional models of good quality which allows the search for compounds that have binding affinity with these proteins, a main step in the rational design of new drugs. These results can be used in the future for the development of possible therapeutic targets or for the selective inhibition of P. aeruginosa in therapeutic alternatives.