lunes, 18 de noviembre de 2013

Manipulación genética para encontrar nuevos antibióticos en un hongo

Se ha descubierto que la eliminación de un gen que actúa como regulador maestro en un tipo de hongo común permite el acceso a una gran cantidad de nuevos compuestos que no han sido estudiados antes, lo que brinda la oportunidad de identificar algunos antibióticos nuevos.

Los autores del hallazgo, de la Universidad Estatal de Oregón en Corvallis, Estados Unidos, lograron desactivar un interruptor genético responsable del silenciamiento de más de 2.000 genes en el hongo Fusarium graminearum, conocido en su vertiente negativa por su acción patógena contra cereales. Hasta ahora, este interruptor había evitado la producción de muchos compuestos, desconocidos hasta ahora, algunos de los cuales podrían tener propiedades útiles, sobre todo para la medicina y también quizá en la producción de biocombustibles, la agricultura en general, y diversos sectores de la industria.

Cerca de un tercio del genoma de muchos hongos siempre ha estado silenciado de manera natural en el laboratorio, tal como subraya el bioquímico y biofísico Michael Freitag, del equipo de investigación. No había sido posible, hasta ahora, activar más partes del genoma de esos hongos que la que ya estaba activada de manera natural, lo cual ha venido impidiendo a la comunidad científica examinar toda la gama de compuestos que podrían haber sido producidos por la expresión de esos genes silenciados. Algunos de esos compuestos nuevos podrían tener propiedades antibacterianas. Los hongos son en muchos aspectos enemigos de las bacterias. No fue una rareza descubrir a la penicilina precisamente en un hongo.
El hongo Fusarium sobreproduce varios pigmentos, formando anillos concéntricos, debido a que genes antes silenciados se expresan ahora gracias a la mutación introducida. (Imagen: Lanelle Connolly, cortesía de la Universidad Estatal de Oregón)
En el pasado, la búsqueda de nuevos antibióticos se hizo usualmente mediante cambios en el ambiente en el cual crecían estos hongos u otras formas de vida. En tales experimentos, se observaba si estos cambios conducían a la formación de compuestos con propiedades antibióticas. Pero esa vía ya se ha explotado casi en su totalidad, por lo que difícilmente podrá conducir ya a muchos hallazgos más.
 En cambio, el logro del equipo de Freitag abre la puerta al estudio de decenas de nuevos compuestos.
El gen que fue eliminado en este caso regula la metilación de histonas, que son las proteínas alrededor de las cuales se enrolla el ADN. En el mutante creado sin este gen, se produjo la expresión de regiones antes no expresadas, así como la sobreexpresión de otras, que constituyen entre ambos casos el 25 por ciento del genoma de este hongo, y ello condujo a la formación de diversos metabolitos secundarios.

El gen eliminado, kmt6, codifica para un regulador maestro que afecta a la expresión de cientos de vías genéticas. Ha sido conservado a través de millones de años en formas de vida tan diversas como las plantas, los hongos, la mosca de la fruta y el Ser Humano.
El descubrimiento de nuevos antibióticos es de importancia creciente debido a que bacterias, parásitos y hongos presentan una resistencia cada vez mayor a los fármacos disponibles para combatirlos.

No hay comentarios:

Publicar un comentario