Identificación Molecular de Proteínas de un Aislado Bacteriano Asociado a la Producción de Nanopartículas de Óxido de Silicio

Digital

Autores:
Vega-Flórez, María Alejandra
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad de Santander
Repositorio:
Repositorio Universidad de Santander
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.udes.edu.co:001/6004
Acceso en línea:
https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/6004
Palabra clave:
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Nanopartículas
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Derechos Reservados - Universidad de Santander, 2021
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spelling Osorio Márquez, Jorge-Daniel479806cb-7908-4c07-aebb-e75bd4014037-1Valdivieso Quintero, Wilfredo8a364218-619a-4695-a854-44b943784e23-1Vega-Flórez, María Alejandra0c4446a9-be80-4439-806c-bbd96577617a-12022-02-02T15:16:38Z2022-02-02T15:16:38Z2021-12-15DigitalExisten diversos métodos de producción industrial que permiten generar grandes cantidades de nanopartículas, sin embargo, requieren de un gran gasto energético, además, del uso de químicos peligrosos y de reactivos altamente contaminantes en grandes cantidades y costosos. No obstante, existen variados tipos de microorganismos que pueden producir diferentes nanopartículas, ofreciendo una alternativa confiable y ecológica. Actualmente, las bacterias son consideradas potenciales biosintetizadores de nanopartículas, debido a que pueden ser sintetizadas a través de rutas intracelulares y extracelulares, por medio de enzimas y proteínas. De acuerdo con esto, el presente trabajo tiene como objetivo, identificar el perfil proteico del aislado bacteriano asociado a la producción de nanopartículas de óxido de silicio a partir de residuos de construcción y demolición, usando técnicas de biología molecular como precipitación de proteínas por medio de salting out y electroforesis SDS-PAGE a partir de 3 tratamientos diferentes en cuanto a la concentración el residuo aplicado (2%, 5% y 10%). Como resultado se lograron precipitar y expresar proteínas extracelulares, por medio delsoftware Gel Quant Express se lograron estimar proteínas con pesos moleculares entre 27 kDa a 113 kDa, además de confirmar la producción de nanopartículas. Finalmente, se lograron identificar dos perfiles de proteínas extracelulares diferenciales con pesos moleculares entre 51 a 54 kDa y 88 a 92 kDa asociados a la síntesis biológica de nanopartículas de silicio.There are various industrial methods that allow the generation of large amounts of nanoparticles, however, they require a large energy expenditure, in addition to the use of dangerous chemicals and highly polluting reagents in large and expensive quantities. However, there are various types of microorganisms that can produce different nanoparticles, offering a reliable and ecological alternative. Currently, bacteria are considered potential nanoparticle biosynthesizers, because they can be synthesized through intracellular and extracellular routes, by means of enzymes and proteins. In accordance with this, the present work aims to identify the protein profile of the bacterial isolate associated with the production of silicon oxide nanoparticles from construction and demolition waste, using biology techniques molecular as protein precipitation by means of salting out and SDS-PAGE electrophoresis from 3 different treatments in terms of the concentration of the applied residue (2%, 5% and 10%). As a result, extracellular proteins were precipitated and expressed, using the Gel Quant Express software, it was possible to estimate proteins with molecular weights between 27 kDa to 113 kDa, in addition to confirming the production of nanoparticles. Finally, it was possible to identify two differential extracellular protein profiles with molecular weights between 51 to 54 kDa and 88 to 92 kDa associated with the biological synthesis of silicon nanoparticles.PregradoMicrobiólogo Industrial1° ed.Introducción .................................................................................................................................. 15 1. Planteamiento del Problema ........................................................................................... 17 2. Pregunta Problema .......................................................................................................... 19 3. Justificación .................................................................................................................... 20 4. Marco Teórico ................................................................................................................ 22 4.1 Nanomateriales ............................................................................................................... 22 4.1.1 Propiedades ..................................................................................................................... 22 4.2 Nanoparticulas de Óxido de Silicio ................................................................................ 23 4.2.1 Aplicaciones ................................................................................................................... 23 4.3 Producción Biológica de Nanomateriales....................................................................... 24 4.3.1 Microorganismos Sintetizadores de Nanopartículas ...................................................... 25 4.3.2 Mecanismo de Síntesis de Nanopartículas por vía Biológica......................................... 26 4.4 Proteómica ...................................................................................................................... 28 4.5 Proteínas ......................................................................................................................... 28 4.5.1 Estructura de las Proteínas .............................................................................................. 28 4.5.2 Funciones de las Proteínas .............................................................................................. 29 4.6 Metodologías de Análisis ............................................................................................... 30 4.6.1 Fraccionamiento de Proteínas ......................................................................................... 30 4.6.2 Métodos para la Cuantificación de Proteínas ................................................................. 31 4.7 Técnicas de Purificación y Recuperación de Proteínas .................................................. 32 4.7.1 Precipitación de con Sales .............................................................................................. 33 4.7.2 Precipitación por pH ....................................................................................................... 33 5. Marco Referencial .......................................................................................................... 35 6. Hipótesis ......................................................................................................................... 37 7. Objetivos ......................................................................................................................... 38 7.1 Objetivo General............................................................................................................. 38 7.2 Objetivos Específicos ..................................................................................................... 38 8. Metodología .................................................................................................................... 39 8.1 Objetivo Específico 1 ..................................................................................................... 39 8.1.1 Tipo de Investigación ..................................................................................................... 39 8.1.2 Reactivación de Aislado Bacteriano ............................................................................... 39 8.1.3 Identificación de la Concentración del Inóculo Inicial ................................................... 40 8.1.4 Curva de Crecimiento Microbiano por Espectrofotometría ........................................... 40 8.1.5 Identificación de la Viabilidad del Microorganismo en el Cultivo con el Sustrato de Residuos de Construcción y Demolición ...................................................................................... 42 8.1.6 Obtención de Proteínas y Nanopartículas de Óxido de Silicio ....................................... 43 8.1.7 Confirmación de la Producción de Nanopartículas de Óxido de Silicio por SEM......... 44 8.2 Objetivo Específico 2 ..................................................................................................... 44 8.2.1 Obtención de Extractos Proteicos Extracelulares e Intracelulares ................................. 44 8.2.2 Electroforesis SDS-PAGE de Proteínas ......................................................................... 45 9. Resultados y Discusión ................................................................................................... 47 9.1 Objetivo Específico 1 ..................................................................................................... 47 9.1.1 Reactivación de Aislado Bacteriano ............................................................................... 47 9.1.2 Concentración del Inóculo Inicial................................................................................... 49 9.1.3 Cinética de Crecimiento ................................................................................................. 51 9.1.4 Viabilidad del Microorganismo en el Medio con Sustrato RCD.................................... 55 9.1.5 Obtención de Proteínas y Nanopartículas de Óxido de Silicio ....................................... 57 9.1.6 Confirmación de la Producción de Nanopartículas de Óxido de Silicio por SEM......... 58 9.2 Objetivo Específico 2 ..................................................................................................... 60 9.2.1 Extractos Proteicos Extracelulares ................................................................................. 60 9.2.2 Identificación de Perfiles Proteicos por Medio de Electroforesis SDS-PAGE .............. 61 10. Conclusiones ................................................................................................................... 66 11. Recomendaciones ........................................................................................................... 67 Referencias Bibliográficas ............................................................................................................ 68 Apéndices...................................................................................................................................... 7577 papplication/pdfT 33.21 V231ihttps://repositorio.udes.edu.co/handle/001/6004spaUniversidad de SantanderFacultad de Ciencias Exactas, Naturales y AgropecuariasBucaramanga, ColombiaMicrobiología IndustrialDerechos Reservados - Universidad de Santander, 2021info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Perfil de proteínasSíntesis biológicaNanopartículasBacteriaProtein profileBiological synthesisNanoparticlesBacteriaIdentificación Molecular de Proteínas de un Aislado Bacteriano Asociado a la Producción de Nanopartículas de Óxido de SilicioTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Todas las AudienciasAcosta, a., & Leguizamo, e. j. 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