Uso do gene amdS (acetamidase) como marca de seleção dominante em Pichia pastoris

Abstract

A levedura Pichia pastoris tem sido bastante explorada na produção de proteínas heterólogas, graças a algumas vantagens apresentadas por esse sistema, tais como: técnicas de manipulação genética disponíveis, crescimento em altas densidades celulares, realização de modificações pós-traducionais e secreção eficiente de proteínas. Contudo, esse sistema ainda possui algumas limitações no que se refere às ferramentas de genética molecular. Por exemplo, para que diversas modificações sejam introduzidas na mesma linhagem, faz-se necessário o uso de múltiplas marcas de seleção ou de estratégias que permitam a sua reutilização. Em Pichia, o uso de marcas recicláveis ainda é limitado. Nesse contexto, destaca-se o gene amdS (acetamidase) de Aspergillus nidulans, que permite a seleção de fungos em meio de cultura contendo acetamida como única fonte de nitrogênio e a contrasseleção em meio contendo a droga fluoroacetamida. Em conjunto com a contrasseleção do gene amdS, o sistema Cre-loxP de recombinação sítio-específica pode ser utilizado para facilitar a excisão da marca de seleção. Neste trabalho, o uso da marca amdS foi testado em P. pastoris e, como prova de conceito, foi feita a deleção do gene ADE2, uma carboxilase envolvida na síntese “de novo” de purinas. Primeiramente, uma ORF endógena que codifica para uma amidase putativa foi deletada. Em seguida, foi construído um vetor contendo um cassete com o gene amdS flanqueado por sítios loxP além do gene repórter EGFP para testar a eficiência da marca em P. pastoris. A construção amdS-loxP foi também utilizada em cassetes de deleção para os genes ADE2 e URA5. Após a deleção do gene ADE2, um plasmídeo replicativo contendo o gene da recombinase CreA (pYRCre2) foi utilizado para a excisão da marca, para permitir a reutilização do gene amdS em outros eventos de deleção. A integração do vetor contendo o gene amdS mostrou que esta nova marca de seleção é aplicável em P. pastoris com a vantagem de permitir a contrasseleção de transformantes após o uso do sistema de recombinação Cre-loxP. Esta nova ferramenta traz alternativas na manipulação genética da levedura reduzindo problemas como a necessidade de expressão de diversas marcas dominantes.