Herramientas moleculares para la detección de sistemas biosintéticos PK-I, PK-II Y NRPS en actinomicetos

Resumen

En las últimas décadas los programas de screening de productos naturales han dedicado un enorme esfuerzo en el descubrimiento de nuevos metabolitos secundarios bioactivos de origen microbiano. Las poliquétidos sintasas tipo I y tipo II (Shen, 2003) así como las péptido sintetasas (NRPS) (Schwarer et al., 2003) han sido intensamente descritas como responsables de la síntesis de una amplia diversidad de productos naturales en microorganismos (actinomicetos, myxobacterias, cianobacterias y hongos filamentos). Estos metabolitos incluyen, entre otros: antibióticos, antifúgnicos, antihelmíticos, agentes antitumorales y agentes inmunosupresores (Walsh, 2003). Con objeto de explorar la presencia y distribución de estos sistemas biosintéticos en actinomicetos, se han diseñado parejas de oligonucleótidos específicos de secuencias NRPS, PKS-I y PKS-II que permiten una rápida detección de dichos sistemas biosintéticos en actinomicetos. Estas herramientas han sido validadas en cepas de referencia. Se han encontrado 21 secuencias nuevas de sistemas PKS-I en Streptomyces hygroscopicus NRRL 5491, 1 nueva secuencia de sistemas PKS-I en Streptomyces sp. MA5969 y 15 nuevas secuencias de sistemas NRPS en Amycolatopsis lactamdurans NRRL 3802. Los oligonucleótidos para PCR han permitido, posteriormente evaluar la distribución de dichos sistemas biosintéticos en una colección de 209 cepas de referencia y 329 aislados salvajes, detectando la presencia de sistemas NRPS, PKS-I y PKS-II en la mayoría de cepas analizadas. Además se ha establecido la relación entre la detección por PCCR de sistemas PKS-I, PKS-II y NRPS y la actividad antimicrobiana en Streptomyces y, finalmente, hemos utilizado estas herramientas para evaluar la diversidad de poblaciones de aislados salvajes pudiendo ser utilizado como un método alternativo para desreplicar aislados salvajes estrechamente relacionados. Estas herramientas podrían permitir dirigir los esfuerz