El Inbiotec optimiza los mecanismos de producción del antibiótico denominado cefalosporina
AMR/DICYT Investigadores del Instituto de Biotecnología de León (Inbiotec) ha descubierto recientemente nuevos datos sobre la ruta por la que el hongo Acremonium chrysogenum produce el antibiótico denominado cefalosporina, presente en el tratamiento de, por ejemplo, la fiebre tifoidea. Hasta ahora, los científicos creían que los pasos de la ruta de biosíntesis del compuesto se producían sólo en el citoplasma, la parte de la célula que se encuentra entre el núcleo y la membrana. Los biotecnológos de la institución leonesa han descubierto que el proceso está compartimentalizado y que se produce en alguno de los orgánulos que alberga el citoplasma.
La investigación partió de la retención a nivel celular de un gen relacionado con el proceso, el CefM. Este gen actúa como intermediario final de la cefalosporina. "Al bloquearlo, observamos que la secreción del compuesto disminuía, por lo que dedujimos que era esencial en todo el proceso", explica a DiCYT Fernando Teijeira, investigador que incluye este trabajo en su tesis doctoral. El primer objetivo del trabajo científico era aumentar la producción del antibiótico, pero resultaba que bloqueando este gen no se conseguía este efecto, sino el contrario. Gracias a esta acción, los científicos de Inbiotec han podido conocer algo más sobre la ruta de biosíntesis utilizada por el hongo para secretar el antibiótico.
En el trabajo, el mutante al que se le había substituido el gen CefM por otro era incapaz de sintetizar unos tipos de cefalosporina y mostraba deterioro en la diferenciación de artrosporas. Restaurado el gen objeto de estudio, las concentraciones intracelulares de penicilina N regresaron a niveles normales y regresó la síntesis y secreción de cefalosporina.
La compartimentación se produce en los orgánulos, posiblemente microcuerpos (que actúan como contenedores de las actividades metabólicas del organismo). En el estudio se observó que un tipo de estos microcuerpos, las peroxisomas, estaban relacionados con la ruta de biosíntesis de la cefalosporina. Ya se sabe que las peroxisomas actúan en otro proceso biosintético, el de la penicilina G en el hongo Penicillium chrysogenum. "Tienen que existir proteínas que si actuamos sobre ellas, podamos influir en la producción de la cefalosporina", comenta Teijeira.
Durante su estancia en el Inbiotec, el investigador ha realizado otros avances en la caracterización de proteínas relacionadas con esta ruta biosintética de antibióticos. De este modo, Teijeira ha identificado al gen regulador de la secreción de los intermediarios en el caso de la penicilina N, también producida por el hongo Acremonium chrysogenum. La investigación ha sido publicada en Biochemical Journal, que posee un índice de impacto superior a 4 y está considerada de nivel medio-alto. El científico defenderá su tesis doctoral este otoño.