Investigadores del CSIC y de la Universidad de Salamanca analizan las aplicaciones industriales de bacterias del género 'Streptomyces'
Ana Victoria Pérez/DICYT El equipo de investigadores del Instituto de Microbiología Bioquímica del CSIC y de la Universidad de Salamanca, que coordinan conjuntamente los científicos Ramón Santamaría y José Manuel Fernández, en colaboración con la investigadora Margarita Díaz, se encuentra volcado en el estudio de las diferentes aplicaciones industriales de microorganismos del género Streptomyces. Un grupo de bacterias formado por más de 400 especies del que actualmente se extrae el 80% de los antibióticos utilizados por las farmacéuticas y con capacidad para producir enzimas de interés comercial.
Streptomyces es un tipo de bacteria muy común cuyo medio natural es el suelo, de hecho, estos organismos son los responsables del característico olor a tierra mojada. Para subsistir en su medio, Streptomyces genera enzimas capaces de degradar, por ejemplo, restos vegetales, así como otras sustancias y organismos de los que se alimenta. Tal y como ha explicado a DICYT el científico zamorano Ramón Santamaría, "entre las enzimas producidas por Streptomyces se encuentran las xilanasas, celulasas y proteasas, entre otras, que en la actualidad tienen múltiples aplicaciones en la industria alimentaria, especialmente en el sector dedicado a la alimentación animal. Dichas enzimas son utilizadas en la producción de piensos, en procesos de panificación y como bioblanqueantes de pastas papeleras".
Pero la cantidad de una enzima que es capaz de producir cada bacteria está destinada al 'autoconsumo' del propio organismo, por lo que resulta escasa cuando se habla en términos de explotación comercial. En este contexto es en el que el equipo de investigación salmantino ha habilitado los mecanismos moleculares necesarios para optimizar la producción enzimática. Ramón Santamaría comenta que "el primer paso consiste en identificar el gen responsable de la producción de la enzima deseada, pongamos por caso que se trata de xilanasa. Un vez identificado el gen, hay que encontrar cuál es su activador (promotor) e introducir en éste las mutaciones necesarias para optimizar su rendimiento".
Margarita Díaz añade que "gracias a las modificaciones que hemos introducido en el promotor del gen de la xilanasa hemos
Una segunda línea desarrollada por los investigadores, que mantiene cierta relación con la ya descrita, se centra en el estudio de las modificaciones genéticas que pueden afectar a la producción de antibióticos en Streptomyces. Un ámbito de estudio en el que el equipo de investigación salmantino colabora con grupos de la Universidad de León, el Centro Nacional de Biotecnología (Madrid), el Centro de Biología Molecular y la Universidad de Oviedo, entre otros. Parte de estos estudios, según explica Margarita Díaz, "buscan establecer cuáles son los mecanismos genéticos y moleculares que regulan la producción de antibióticos. Para ello se ha seleccionado la bacteria Streptomyces coelicolor debido a que su genoma está secuenciado y a que produce antibióticos coloreados que se observan fácilmente. Es posible determinar, casi a simple vista, si modificaciones realizadas en el laboratorio tienen algún efecto sobre la producción de antibióticos tanto en el tipo como en la cantidad de los mismos debido a un cambio en la pigmentación del cultivo".
Nuevas herramientas
Pero el desarrollo de este trabajo hace necesaria la revisión y perfeccionamiento constante de las diferentes herramientas con las que cuentan los investigadores. En este sentido, resulta fundamental la aportación de José Manuel Fernández. El investigador ha conseguido reducir los tiempos de trabajo adaptando nuevas técnicas de clonación a las pecualiridades que presenta Streptomyces. José Manuel Fernández comenta que "la principal innovación consiste en haber adaptado los métodos de recombinación homóloga y específica a las particularidades bioquímicas de Streptomyces, con lo que se agilizan los procesos de selección y clonación de cada gen".