Produção e caracterização de proteínas recombinantes de Mycoplasma hyopneumoniae com potencial para uso em imunodiagnóstico e vacinação

• Main Author: Simionatto, Simone
• Other Authors: CPF:42251850015
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Pelotas 2014
• Subjects: Site-directed mutagenesis; Recombinant proteins; Vaccines; Mycoplasma hyopneumoniae; Mutagênese sítio-dirigida; Proteínas recombinantes; Vacinas; CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR
• Online Access: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/123456789/1269

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:32:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_simone_simionatto.pdf: 333806 bytes, checksum: 6d2a7ca25216004656318115c514c721 (MD5) Previous issue date: 2008-10-10 === Mycoplasma hyopneumoniae is the etiological agent of porcine enzootic pneumonia (EP), a respiratory disease responsible for significant economic losses. Commercial vaccines are widely used in the control of this disease, however, they provide only partial protection. Besides, their preparation is expensive because of fastidiously growth of M. hyopneumoniae in vitro. Therefore, the development of alternatives for EP prophylaxis is important for improving health conditions of pigs. Recombinant DNA technology can be used to overcome problems with conventional vaccines. Nevertheless, because of the use of TGA and not TGG to code for tryptophan, translation of mycoplasmal genes terminates prematurely when cloned in other bacteria, such as Escherichia coli. Because of this, the number of antigenic proteins characterized to date in vaccine formulations or immunodiagnostic tests is still restricted. In this work, 63 genetic fragments were selected, which correspond to 48 sequences coding (CDS) of M. hyopneumoniae. First, an overlap extension-PCR method for site-directed mutagenesis of M. hyopneumoniae genes was standardized, aiming at substituting TGA codon by TGG. With this improved method, site-directed mutagenesis was successfully achieved in 14 M. hyopneumoniae genes. Other selected genes were amplified by PCR and cloned into Champion pET200D/TOPO®. A total of 59 genetic fragments were efficiently cloned. From these, 49 had their proteins expressed in E. coli and 35 were purified by affinity chromatography using Ni- Sepharose columns (HisTrap ). Immunogenic and antigenic properties of these proteins were analyzed. For this, the proteins were tested against sera from hyperimmune and from convalescent pigs through ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) and Western blot. Nineteen recombinant proteins were specifically recognized by convalescent pig sera indicates they are expressed during infection. Immune humoral response against recombinant proteins was evaluated in BALB/c mice by ELISA. The results showed that antigens induce variable levels of antibodies, which allows inferring the immunogenicity of each antigen. Sera from inoculated mice with twenty recombinant proteins were able to recognize the native protein by ELISA. This study allowed identifying and characterizing new immunogenic proteins according to their potential for use in diagnostic tests and/or vaccine. These data represent an important contribution for the development of more efficient serological tests and a subunit vaccine for controlling M. hyopneumoniae infections in pigs. === Mycoplasma hyopneumoniae é o agente etiológico da pneumonia enzoótica suína (PES), uma doença respiratória responsável por significativas perdas econômicas. Vacinas comerciais são mundialmente utilizadas no controle desta doença, porém proporcionam apenas proteção parcial. Além disso, são caras devido ao crescimento fastidioso do M. hyopneumoniae in vitro. Desta forma, o desenvolvimento de alternativas para a profilaxia da PES é fundamental para a melhoria da sanidade dos suínos. A tecnologia do DNA recombinante pode ser usada para superar problemas com as vacinas convencionais. No entanto, pela utilização de códons TGA e não TGG para codificar o amino ácido triptofano, a tradução de genes de micoplasmas termina prematuramente quando clonados e expressos em outras bactérias, como Escherichia coli. Devido a isso, o número de proteínas antigênicas de M. hyopneumoniae caracterizadas e testadas como vacinas ou em testes de imunodiagnóstico ainda é restrito. Neste trabalho, 63 fragmentos gênicos foram selecionados, os quais correspondem a 48 seqüências codificadoras (CDS) de M. hyopneumoniae. Num primeiro momento, foi padronizado um método de PCR de sobreposição para mutagênese sítio-dirigida de genes de M. hyopneumoniae, objetivando a substituição do códon TGA por TGG, na seqüência do DNA. Com esse método, a mutagênese sítio-dirigida foi realizada com sucesso em 14 genes de M. hyopneumoniae. Os demais genes selecionados foram amplificados por PCR e clonados no vetor Champion pET200D/TOPO®. No total, 59 fragmentos gênicos foram clonados eficientemente. Destes, 49 tiveram suas proteínas expressas em E. coli e 35 foram purificadas por cromatografia de afinidade em coluna de Ni- Sepharose (HisTrap ). As propriedades antigênicas e imunogênicas destas proteínas foram analisadas. Para isso, as proteínas foram testadas contra soro de suínos convalescentes e soro hiperimune através de ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) e Western blot. Dezenove proteínas recombinantes foram reconhecidas especificamente por soro de suínos convalescentes, indicando que elas são expressas durante a infecção. Resposta imune humoral contra as proteínas recombinantes foi avaliada em camundongos BALB/c através de ELISA. Os resultados demonstraram que os antígenos induzem um nível variável de anticorpos, o que nos permite inferir quanto à capacidade imunogênica de cada antígeno. O soro dos camundongos inoculados com 20 proteínas foi capaz de reconhecer as proteínas nativas através de ELISA. Este estudo permitiu identificar e caracterizar novas proteínas imunogênicas de acordo com o seu potencial para uso em testes de diagnóstico e/ou vacina. Estes dados representam uma importante contribuição para o desenvolvimento de testes sorológicos mais efecientes e vacinas de subunidade para o controle da infecção causada por M. hyopneumoniae em suínos.