El análisis de la función de un gen generalmente implica la comparación de rasgos fenotípicos de cepas de tipo salvaje con cepas en las que el gen de interés se ha interrumpido. Una vez producida la cepa interrumpida por genes, la adición exógena del producto genético permite la restauración funcional.
El método más común para obtener productos genéticos purificados necesarios para ensayos de restauración posteriores es mediante la realización de expresiones hetólogas en Escherichia coli1. Sin embargo, la expresión de proteínas de membrana o proteínas de alta masa molecular es a menudo difícil utilizando este sistema1. En estos casos, la proteína diana generalmente se aísla de las células que sintetiza la proteína de forma nativa a través de una serie compleja de pasos, que pueden conducir a la pérdida del producto genético. Para superar estos problemas, se ha desarrollado un procedimiento sencillo para la purificación de productos genéticos siguiendo un método de interrupción genética2,el método de empalme de ADN basado en PCR3 (designado PCR de fusión en dos pasos) y la electroporación para la genética transformación en Streptococcus mutans. La adición de una etiqueta de polihistidina (su etiqueta) a la terminal C del producto genético facilita su purificación mediante cromatografía de afinidad de metal inmovilizado (IMAC).
Para aislar la cepa que expresa su etiqueta, todo el ADN genómico del gen de interés (en esta cepa interrumpida genéticamente his-tag-expressing) se reemplaza por un gen marcador resistente a los antibióticos. El procedimiento para generar la cepa His-tag-expressing es casi idéntico al de generar una cepa interrumpida genéticamente como se describió anteriormente4,5. Por lo tanto, los métodos para la interrupción genética y el aislamiento de productos genéticos deben realizarse como experimentos en serie para el análisis funcional.
En el presente trabajo, se adjunta una secuencia de codificación de polihistidina al extremo de 3o del gen gtfC (GenBank locus tag SMU_1005), codificando glucosiltransferasa-SI (GTF-SI) en S. mutans6. Luego, se realizaron estudios de expresión en una especie estreptocócica. Lograr la expresión heterotróloga de gtfC por E. coli es difícil, probablemente debido a la alta masa molecular de GTF-SI. Esta variedad se llama S. mutans His-gtfC. Una ilustración esquemática que representa la organización del casete genético de resistencia a gtfC y espectromicina (spcr)7 loci en sándalo S. mutans (S. mutans WT) y sus derivados se muestra en Figura 1. El GTF-SI es una proteína secretor que contribuye al desarrollo de biofilm dental cariogénico6. Bajo la presencia de sacarosa, se observa una biopelícula adherente en una superficie de vidrio liso en la cepa WT S. mutans pero no en la cepa interrumpida de S. mutans gtfC(S. mutans ágtfC)2,5 . La formación de biopelículas se restaura en S. mutans ágtfC tras la adición exógena del GTF-SI recombinante. La cepa, S. mutans His-gtfC, se utiliza para producir el GTF-SI recombinante.