Predição de aptâmeros para uso como moléculas sensoras para detecção de bacteriófagos que infectam Streptococcus thermophilus

Abstract

A indústria de produtos lácteos fermentados enfrenta rotineiramente falhas fermentativas devido a infecções por bacteriófagos. Entretanto, a frequência e dimensão das perdas relacionadas a esse problema não são registradas ou divulgadas, o que dificulta a promoção de políticas que previnam essas perdas. O presente estudo permitiu o levantamento sobre a frequência e causas prováveis das perdas relacionadas a falhas fermentativas em laticínios por meio de questionário aplicado a 27 indústrias brasileiras. Segundo os respondentes, a frequência de perdas pode ser semanal, apontando a contaminação por bacteríofagos como responsável por 35,7% dessas perdas. A proposta de uma metodologia de desenvolvimento de aptâmeros para ser utilizado como molécula sensora para kit de detecção de bacteriófagos que infectam Streptococcus thermophilus é uma alternativa como possível ferramenta de controle e prevenção de perdas referentes a falhas fermentativas. O referido método se baseou na interação de nucleotídeos com as regiões hidrofílicas selecionadas da proteína da cauda de cada representante de cada grupo de bacteriófagos, usando ferramentas de bioinformática que possibilitou a predição de cinco estruturas de aptâmeros distintas para o uso como moléculas sensoras para detecção de bacteriófagos que infectam Streptococcus thermophilus . Apesar de serem estruturas pequenas, as mesmas se mostraram específicas para a detecção das regiões hidrofílicas da proteína da cauda dos bacteriófagos estudados. Palavras-chave: Bacteriófagos. Aptâmeros. Fermentação.

The fermented dairy products industry routinely faces fermentative failures due to bacteriophage infections. However, the frequency and extent of losses related to this problem are not recorded or disclosed, making it difficult to promote policies that prevent these losses. The present study allowed for an assessment of the frequency and probable causes of losses related to fermentative failures in dairy products through a questionnaire applied to 27 Brazilian industries. According to the respondents, the frequency of losses can be weekly, with bacteriophage contamination accounting for 35.7% of these losses. The proposal of a methodology for developing aptamers to be used as a sensing molecule for a bacteriophage detection kit that infects Streptococcus thermophilus is an alternative as a possible control and prevention tool for losses related to fermentative failures. This method was based on the interaction of nucleotides with selected hydrophilic regions of the tail protein from each representative of each bacteriophage group, using bioinformatics tools that enabled the prediction of five distinct aptamer structures for use as sensing molecules for the detection of bacteriophages infecting Streptococcus thermophilus. Although they are small structures, they proved to be specific for detecting the hydrophilic regions of the tail protein of the studied bacteriophages. Keywords: Bacteriophages. Aptamers. Fermentation.