Sistemas de dos componentes de Streptomyces coelicolor, pilares en la producción de antibióticos

Resumen

La rápida aparición y propagación de bacterias patógenas resistentes a los antibióticos utilizados por el ser humano es una seria amenaza sanitaria, social y económica. El desarrollo de nuevos antibióticos para hacerles frente es prioritario, y las bacterias del género Streptomyces juegan un papel esencial por su capacidad de sintetizar una miríada de compuestos con actividades de interés biomédico. El estudio de sistemas de regulación como los Sistemas de Dos Componentes (TCS) en el organismo modelo S. coelicolor nos permite comprender como estas bacterias modulan la producción de antibióticos y la integran con el resto de procesos celulares, lo cual es vital de cara a su aplicación biotecnológica. A lo largo de esta Tesis Doctoral se han seguido diferentes aproximaciones para abordar el análisis de estos sistemas y desentrañar el complejo entramado regulatorio de este organismo. Por un lado, se ha descrito y caracterizado el TCS AbrB1/B2. Este sistema actúa como un regulador negativo de la producción de los antibióticos endógenos, y su eliminación incrementa la producción heteróloga de compuestos de interés biomédico. Además, es un regulador positivo de la resistencia a vancomicina, y es homólogo de VraR/S (Staphylococcus aureus) y LiaR/S (Enterococcus faecium), implicados en la respuesta ante el daño en la pared celular. Por otro lado, se ha intentado profundizar en la red de regulación del Regulador de Respuesta huérfano Aor1, previamente descrito como regulador positivo de la producción de antibióticos e implicado en gran parte de los procesos celulares. Sin embargo, por diferentes problemas metodológicos, no se ha conseguido el objetivo de determinar sus dianas directas. Finalmente, se ha realizado el diseño y construcción de una plataforma para la identificación de las señales de activación de las Histidina Quinasas en Streptomyces (HKASP). A pesar de todos los avances para entender el comportamiento de estos organismos aún queda mucho por desvelar. Resulta esencial tanto terminar de esclarecer las cascadas de señalización ya descritas, como identificar y caracterizar sistemas que no hayan sido estudiados previamente; sin olvidar el desarrollo de nuevas herramientas metodológicas que faciliten y amplíen las futuras investigaciones.