Acompanhamento da morfologia e da reologia em cultivos de Escherichia coli recombinante

• Processo: 14/11557-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2014
• Data de Término da vigência: 24 de maio de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Teresa Cristina Zangirolami
• Beneficiário: João Victor de Lima Andrade
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/05207-4 - Vacina conjugada anti-pneumocócica: estudos sobre a viabilidade de uma vacina polissacarídeo capsular - PSPA, AP.TEM
• Assunto(s): Engenharia bioquímica Reologia Diferenciação celular Proteínas recombinantes Escherichia coli Experimentação Análise de imagens Ensaios de cisalhamento MATLAB
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise de imagens | bactéria Escherichia coli | diferenciação celular | Morfologia celular | proteína recombinante | Engenharia Bioquímica

Resumo

A utilização da proteína antigênica PspA da superfície de S. pneumoniae como proteína carreadora pode aumentar a capacidade de imunização de vacina conjugada empregada na prevenção de doenças causadas por essa bactéria. A clonagem dessa proteína em E. coli permite sua obtenção em grandes quantidades. Porém, a produção de proteína heteróloga causa estresse, podendo causar diferenciação celular e, consequentemente, alterar a viscosidade do caldo. Este estudo tem como objetivos aprimorar a metodologia baseada no uso de recursos computacionais para caracterizar a dimensão das células presentes na população assim como avaliar a influência da produção da proteína de interesse sobre a morfologia da célula e sobre a reologia do caldo de cultivo. Os experimentos serão conduzidos em biorreator de bancada em meio definido, empregando E. coli BL21(DE3) transformada com o plasmídeo pET37b+ para a expressão da proteína PspA4Pro, utilizando IPTG e lactose como indutores, sob condições moderada (27ºC) e acelerada (37ºC) de indução. Amostras retiradas ao longo dos cultivos serão utilizadas para as análises de rotina (concentração celular, concentração da proteína, de glicerol, de lactose e de ácidos orgânicos) assim como para o acompanhamento da morfologia (análise de lâminas coradas pelo método de Gram em microscópio ótico, seguida por aquisição de imagens digitais tratadas pelos softwares ImageJ e Matlab para estimativa do comprimento e diâmetro das células) e da reologia (determinação de velocidade e tensão de cisalhamento em reômetro de cilindros concêntricos). A análise integrada dos resultados permitirá correlacionar a estratégia de indução com o nível de expressão e com mudanças na morfologia e na reologia.