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Proteómica comparativa de cepas fúngicas nativas degradadoras de plástico como herramienta en la identificación de enzimas de interés biotecnológico

Resumen

La contaminación por plásticos, especialmente el polietileno, representa un reto ambiental debido a su resistencia a la degradación y acumulación en ecosistemas terrestres y marinos. Los hongos ofrecen una alternativa para mitigar este problema, gracias a su capacidad de secretar enzimas extracelulares que degradan polímeros complejos. Este trabajo tuvo como objetivo caracterizar los perfiles proteómicos de dos cepas nativas del género Fusarium para identificar enzimas implicadas en la biodegradación de polietileno. Se realizó la secuenciación genómica de las cepas mediante plataformas Illumina y Nanopore, seguida de ensamblaje híbrido y anotación funcional para identificar genes relacionados con biodegradación de plásticos. Además, se llevaron a cabo cultivos en medios con polietileno de baja densidad (LDPE) como única fuente de carbono durante 30 días, evaluando cambios físicos y químicos en el polímero mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía infrarroja (FTIR). La expresión proteica se analizó con electroforesis en gel SDS-PAGE e identificación por MALDI-TOF. Los resultados confirmaron que Fusarium oxysporum FOCIC01 y FECIC02 poseen genes relacionados con enzimas extracelulares como lacasas, peroxidasas y cutinasas, asociadas a la degradación de polímeros. Los análisis de SEM y FTIR revelaron alteraciones estructurales en el LDPE y la descomposición parcial del polímero. FOCIC01 mostró un perfil proteico más activo en presencia de LDPE, destacando su capacidad degradativa frente a FECIC02. Este estudio aporta algunos de los mecanismos enzimáticos involucrados en la biodegradación de polietileno, con potencial para aplicaciones biotecnológicas en la gestión de residuos plásticos.