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Científicos del Instituto de Biotecnología de León (Inbiotec) realizan un estudio de los mecanismos de producción de sustancias antifúngicas en dos bacterias del género Streptomyces (un tipo de bacterias filamentosas que habitan en el suelo). Concretamente se trata de Streptomyces natalensis (la mayor productora de pimaricina, conservante muy utilizado en industria alimentaria y con aplicaciones médicas) y Streptomyces avermitilis, cuyo genoma está secuenciado.
El objetivo de la investigación es comprobar cómo influyen en la producción de estas sustancias bioactivas con múltiples actividades (anticancerígena, antibiótica, etc.) otros genes no directamente relacionados con la biosíntesis, así como los mecanismos que regulan la transcripción de los mismos.
Jesús Aparicio, coordinador del área de Genética de Inbiotec y responsable del estudio, explica a DiCYT que estas sustancias se denominan "macrólidos poliénicos, compuestos bioactivos de gran tamaño que tienen diversas actividades", entre las que se encuentra la antifúngica (objeto del estudio) pero también la antitumoral, inmunosupresora, antibiótica, etcétera. Los principales productores de macrólidos poliénicos son las bacterias del género Streptomyces, por lo que los investigadores trabajan con dos de ellas: Streptomyces natalensis, "de interés industrial porque produce pimaricina" (que se utiliza como conservante para evitar la aparición de moho y para tratar queratitis, una úlcera que afecta a la córnea, de origen fúngico); y Streptomyces avermitilis, "que produce otro antifúngico similar a la pimaricina".
Según Aparicio, "la ventaja de trabajar con este microorganismo respecto a Streptomyces natalensis es que su genoma está totalmente secuenciado, por lo que podemos estudiar qué procesos ajenos a los genes productores de macrólidos poliénicos afectan también a la producción". Los genes implicados directamente en la producción de estos compuestos son conocidos por los investigadores, pero "se conoce poco la influencia de otros genes", asegura el científico de Inbiotec. Los resultados preliminares del trabajo, financiado por el Plan Nacional de I+D, muestran que "otros genes también afectan a la producción de macrólidos". El objetivo final es obtener organismos superproductores de estas sustancias.
Anticancerígenos y antibióticos
Para ello, los investigadores primero identifican el grupo de genes implicados en la producción de estos compuestos, lo que se puede hacer por comparación con otras especies. Después se secuencian esos genes y se modifican para analizar su influencia en la producción. Este trabajo está desarrollado ya en Streptomyces natalensis y ahora se desarrolla en Streptomyces avermitilis para estudiar qué otros genes están implicados en la producción de macrólidos poliénicos. Además, los científicos también quieren observar si los reguladores (proteínas que activan la transcripción de genes) son intercambiables entre microorganismos para inducir cambios en la producción.
"Algunos de los reguladores que hemos detectado en Streptomyces natalensis aparecen también en rutas biosintéticas de otros compuestos bioactivos como inmunosupresores, anticancerígenos y antibióticos", asegura Aparicio. Al colocar uno de estos reguladores en otros organismos (o modificarlo en la misma bacteria) se estimularía la transcripción de genes, incrementando así la producción de proteínas responsables de la producción de este tipo de compuestos. Según el investigador, este modelo de estudio (utilizar un organismo con el genoma secuenciado para compararlo con otro que no lo tiene) se puede aplicar para estudiar la producción de otros compuestos bioactivos en otras especies.
El vuelo de los insectos, el camuflaje de los pulpos y la cognición humana son tres ejemplos de innovación evolutiva que se basaron, en parte, en eventos de duplicación de genes hace cientos de millones de años.
Han seleccionado a esta especie como bioindicador para vigilar la acumulación de plásticos en el Atlántico norte. La investigación conjunta del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) y la Universidad de Azores indica el umbral a partir del que tomar medidas para controlar y mitigar la presencia de estos contaminantes en el medio marino.
