Journal de la technologie microbienne et biochimique

Abstrait

Expression et applications de HriCFP dans E. coli : une nouvelle protéine fluorescente de biodétection

Hira Mehreen, Salma Saeed, Umut Gerlevik, Aamira Tariq, Ugur Sezerman, Zobia Noreen, Xunli Zhang, Sammer-ul Hassan et Habib Bokhari*

La contamination de l'environnement par les métalloïdes et les métaux lourds est devenue un problème mondial. Il est donc urgent de développer des approches efficaces et peu coûteuses qui peuvent faciliter la surveillance efficace du niveau dangereux de ces polluants environnementaux. Les biocapteurs à base de cellules microbiennes et de protéines fluorescentes offrent des outils relativement pratiques et peu coûteux pour l'analyse des polluants environnementaux par rapport aux approches instrumentales traditionnelles. Les protéines fluorescentes de petite taille peuvent résister à l'exposition aux dénaturants, à des températures élevées et à une large gamme de pH. Ces caractéristiques, ainsi que leur potentiel de détection de différents analytes toxiques, en font un candidat approprié pour le développement de biocapteurs de détection sur site. L'étude actuelle exploite le potentiel de biodétection d'une nouvelle protéine fluorescente appelée HriCFP. HriCFP a été exprimée dans le système procaryote (E. coli à Gram négatif), qui a montré une expression stable et discrète dans les cellules bactériennes. Des biocapteurs à cellules entières (WCB) ont été développés par immobilisation de HriCFP exprimant des E. coli non pathogènes via une membrane de nitrocellulose, de l'agarose à bas point de fusion et un gel de silicate de sodium. Ces biocapteurs immobilisés ont été testés pour leur sensibilité de détection des polluants environnementaux, c'est-à-dire des métaux lourds (Cu(II), Hg(II), As(III)). Ces WCB ont montré une extinction de fluorescence profonde lorsqu'ils ont été exposés à une gamme de métaux lourds. Ces biocapteurs sont restés actifs pendant 12 jours à 4°C, démontrant leur potentiel de stabilité et de stockage à long terme. Cette étude implique que HriCFP peut avoir un avantage significatif sur d'autres protéines plus grandes et multimériques car il a un impact minimal sur le métabolisme de la souche hôte et, par conséquent, augmente sa durabilité sur une période plus longue.