Aislamiento y caracterización de genes de la ruta biosintética de un antifúngico oxopentaeno producido por "Streptomyces sp."

Resumen

En la búsqueda de cepas de Streptomyces productoras de biocidas se ha seleccionado una a partir de aislados de suelos a la que se ha dado el nombre de Streptomyces sp. CO-AC25, de interés por su capacidad de producir compuestos con alta actividad biológica, por una lado un compuesto con actividad antigúngica y por otro, un compuesto con actividad antibacteriana. La determinación de la estructura química del compuesto fungicida ha revelado que se trata de un mecrólido polieno del grupo de los oxopentaenos, flavofungina I. Se ha aislado una región cromosómica de la cepa productora de aproximadamente 62 kb implicada en la biosíntesis de este compuesto, cuyo análisis ha revelado la presencia de seis regiones qabiertas de lectura. Los genes flvA. flvB, flvC y flvD codifican el módulo de "cargar" y varios módulos de elongación de la PKS Tipo I de flavofungina I y los genes orfl y orf2, codifican una proteína homóloga a reguladores represores de la familia TetR y una proteína con alto grado de similitud a doesterasas Tipo II respectivamente, esta última posiblemente encargada de la corrección de los erroes que se puedan cometer a lo largo de la biosíntesis del oxopentaeno. Tras estos estudios, se ha generado una proteína híbrida "in vivo" en la que se ha sustituido el dominio catalítico aciltransferasa (AT) del módulo de "carga" de flavofungina I por un dominio heterólogo, el dominio AT del módulo de "carga" de rimocidina y CE-108, con el fin de obtener derivados estructurales del oxopentaeno que pudieran tener propiedades mejoradas respecto al compuesto parental. En cuanto al compuesto bactericida, no se tiene ninguna videncia de cual puede ser su estructura química, lo que si se ha determinado es su actividad frente a bacterias Gram-positivas y se ha aislado una región del cromosoma de Streptomyces sp. CO-AC25 de aproximadamente 24 kb implicada en su biosíntesis. En el estudio de dicha región se han identificado tres regiones abiertas de lectura: por un lado, la ORF7 codifica parte de la PKS tipo I implicada en la biosíntesis de este compuesto y por otro lado, las ORF8 t ORF9 codifican una bomba ABC-transportadora Tipo I, cuyo sustrato no ha podido ser determinado bajo las condiciones ensayadas.