Una bacteria del suelo de Irán produce dos nuevos compuestos químicos
Investigadores del DSMZ y el HZI identificaron las lavasamicinas A y B en una cepa de Streptomyces recién caracterizada y mapearon los genes que las producen.
Por Giovanni Sapere
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Bioquímicos en Alemania han aislado dos moléculas naturales hasta ahora desconocidas, las lavasamicinas A y B, a partir de una cepa bacteriana recogida en Irán. El estudio muestra que la lavasamicina A detiene el crecimiento de Bacillus subtilis, lo que apunta a estructuras químicas que podrían contribuir a la invención de nuevos agentes antimicrobianos.
Dos moléculas distintas del suelo de Lavasan
Biotecnólogos del Instituto Leibniz DSMZ y del Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones aislaron los compuestos de una bacteria hallada en suelo de Lavasan, Irán. El microorganismo, denominado Streptomyces barkulensis subsp. lavasanensis, fue caracterizado como una nueva subespecie en la colección del DSMZ, según informó Phys.org.
El análisis químico reveló que ambas sustancias pertenecen a la familia de los derivados de antraquinona y portan un grupo de azúcar poco habitual. La lavasamicina B contiene un rasgo estructural adicional llamado unidad de butenólido. En pruebas de cultivo en laboratorio, la lavasamicina A detuvo el crecimiento de la bacteria grampositiva Bacillus subtilis. En las mismas condiciones experimentales, la lavasamicina B no mostró actividad antibacteriana contra el organismo de prueba.
«La combinación de caracterización taxonómica, química de productos naturales e investigaciones genéticas dirigidas nos permite descubrir nuevos productos naturales, incluidos antibióticos, y comprender mejor su biosíntesis».
— Dra. Yvonne Mast, directora científica interina del Instituto Leibniz DSMZ
Un interruptor genético impulsa la producción bacteriana
Además de aislar las moléculas, el equipo de investigación analizó el ADN de la bacteria para identificar cómo las fabrica. Según se detalla en el Journal of Natural Products, los científicos identificaron un grupo de policétido sintasa de tipo II como el motor biosintético detrás de ambas sustancias.
El equipo también localizó un gen represor que de forma natural limita la síntesis de las moléculas. Al desactivar este gen regulador, los investigadores lograron un aumento sustancial del rendimiento de lavasamicinas. Comprender este interruptor genético proporciona herramientas para la ingeniería metabólica, un enfoque que ayuda a los investigadores a extraer compuestos útiles de bacterias poco conocidas sin depender únicamente del rendimiento silvestre.
Explotar las colecciones microbianas en busca de química
Las bacterias del género Streptomyces siguen siendo una fuente principal de química terapéutica, pero cepas estrechamente relacionadas a menudo producen sustancias idénticas. Para evitar esta redundancia, los investigadores se centran en cepas que muestran una clara divergencia filogenética respecto de productores bien estudiados.
El estudio se basa en cepas catalogadas que se conservan en el banco de recursos biológicos del DSMZ y que nunca se habían sometido a un perfilado químico sistemático. El equipo de investigación señaló que combinar la clasificación taxonómica con la genética molecular aclara la síntesis biológica de metabolitos secundarios. Aunque la publicación inicial presenta datos de laboratorio y no una solicitud de patente aplicada, la identificación de estas estructuras inusuales de antraquinona respalda esfuerzos más amplios de transferencia de tecnología orientados a combatir la resistencia bacteriana.
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