El Inbiotec avanza en el conocimiento básico de una bacteria productora de un antibiótico

AMR/DICYT La bacteria Streptomyces clavuligerus es inhibidor ácido clavulánico utilizan en la industria farmacéutica, entre otros usos, para los tratamientos de los resfriados. El Instituto de Biotecnología de León (Inbiotec) trabaja desde hace años en la investigación de los mecanismos para aumentar la producción de estos fármacos en cepas experimentales. Al margen de este objetivo, el centro investigador también se ha interesado en conocer aspectos fisiológicos más profundos de este organismo. En este sentido, el instituto ha conseguido avances recientemente.

Streptomyces clavuligerus es conocido en ambientes científicos porque excepcionalmente, utiliza pocas fuentes de uno de los pilares de la vida, el carbono. Especialmente no utiliza la principal, la glucosa, que es la de uso más rápido. Esta circunstancia no es habitual entre el resto de sus congéneres Streptomyces. Un equipo de científicos de la institución con sede en León ha tratado de conocer el motivo por el que este organismo no emplea esta fuente. Sus resultados han sido publicados recientemente en la revista Microbiology.

Según explica a DiCYT Rosario Pérez Redondo, una de las responsables del trabajo, el equipo del Inbiotec ha observado, a través de estudios moleculares, que "el organismo disponía los genes que codifican tanto el transportador celular como la primera enzima de la vía para la metabolización de la glucosa". Estos genes se denominan glucosa permasa (glcP) y glucosa kinasa (glkA). Sin embargo, por algún motivo, la bacteria no los empleaba. "Teniendo en cuenta que la bacteria disponía de los genes, nos preguntamos si éstos eran funcionales", esto es, si tenían capacidad para producir proteínas que se emplearan en el proceso.

Con el fin de comprobar la funcionalidad de ambos genes, los científicos los emplearon en mutantes de Escherichia colli, una bacteria modelo ampliamente empleada en la investigación básica. El ensayo mostró que las proteínas eran funcionales. Estudios transcripcionales, además, indicaron que el promotor del gen transportador era muy débil y no permitía el crecimiento en glucosa. La falta de una expresión significativa del gen glcP en Streptomyces clavuligerus se correlacionaba con una menor producción consecuentemente, con un déficit de la proteína transportadora de glucosa, impidiendo la utilización del azúcar.

Estos resultados sugirieron que Streptomyces clavuligerus inicialmente contenía un gen funcional de transporte de la glucosa como la mayoría de otras especies de Streptomyces, pero perdió la expresión de este gen por la adaptación a los hábitats ricos en aminoácidos, siendo el almidón, la maltosa y el glicerol sus principales fuentes de carbono.