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

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dc.contributor.advisorSánchez Suárez, Clara Inés
dc.contributor.advisorHidalgo Bucheli, William Fernando
dc.contributor.authorReyes Reyes, María Andrea
dc.contributor.evaluatorEscalante Hernández, Humberto
dc.contributor.evaluatorCombariza Montanez, Marianny Yajaira
dc.date.accessioned2025-05-27T14:26:07Z
dc.date.available2025-05-27T14:26:07Z
dc.date.created2025-05-12
dc.date.issued2025-05-12
dc.description.abstractLa 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.
dc.description.abstractenglishPlastic pollution, especially polyethylene, represents an environmental challenge due to its resistance to degradation and accumulation in terrestrial and marine ecosystems. Fungi offer an alternative to mitigate this problem through their ability to secrete extracellular enzymes capable of degrading complex polymers. This study aimed to characterise the proteomic profiles of two native strains of the genus Fusarium to identify enzymes involved in polyethylene biodegradation. The genomic sequencing of the strains was performed using Illumina and Nanopore platforms, followed by hybrid assembly and functional annotation to identify genes associated with plastic biodegradation. In addition, cultures were grown in media with low-density polyethylene (LDPE) as the sole carbon source for 30 days, evaluating physical and chemical changes in the polymer through scanning electron microscopy (SEM) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). Protein expression was analysed using SDS-PAGE gel electrophoresis and identification through MALDI-TOF. The results confirmed that Fusarium oxysporum FOCIC01 and FECIC02 harbour genes encoding extracellular enzymes such as laccases, peroxidases, and cutinases, all associated with polymer degradation. SEM and FTIR analyses revealed structural alterations in LDPE and partial polymer decomposition. FOCIC01 exhibited a more active proteomic profile in the presence of LDPE, highlighting its superior degradative capacity compared to FECIC02. This study contributes to understanding the enzymatic mechanisms involved in polyethylene biodegradation, with potential applications in biotechnological strategies for plastic waste management.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001546319
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Microbiología
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-1966-5072
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45684
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Salud
dc.publisher.programMaestría en Microbiología
dc.publisher.schoolEscuela de Microbiología
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectFusarium
dc.subjectProteínas
dc.subjectPolietileno
dc.subjectBiodegradación
dc.subjectPolímeros
dc.subjectGenómica
dc.subject.keywordFusarium
dc.subject.keywordProteins
dc.subject.keywordPolyethylene
dc.subject.keywordBiodegradation
dc.subject.keywordPolymers
dc.subject.keywordGenomics
dc.titleProteómica comparativa de cepas fúngicas nativas degradadoras de plástico como herramienta en la identificación de enzimas de interés biotecnológico
dc.title.englishComparative proteomics of native plastic-degrading fungal strains as a tool in the identification of enzymes of biotechnological interest
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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