Aislamiento y caracterización de los genes implicados en la biosíntesis del antibiótico beta-lactámico tienamicina en streptomyces cattleya

Resumen

La tienamicina es el primer antibiótico b-lactámico de la clase de las carbapenemas que ha sido aislado. Es uno de los antibióticos más potentes que se conocen y presenta un amplio espectro de actividad. Tiene un importante uso en clínia para el tratamiento de las infecciones bacterianas severas. La tienamicina es activa tanto frente a bacterias Gram-positivas como frente a Gram-negativas, aerobias oanaerobias (incluyendo aislados clínicos resistentes a otros antibióticos) y es resistente a la mayoría de las b-lactámicos convencionales como la cefamina C. La tienamicina es altamente inestable y en clínica se utiliza un derivado de ésta llamado imipenema. Se ha descrito un nuevo mecanismo para la biosíntesis del anillo b lactámico de las clavamas y carbapenemas (conocidos como b-lactámicos no convencionales). Utilizamos la información acerca del nuevo enzima biosintético para diseñar oligonucleótidos con objeto de amplificar el gen que lo codifica a partir del ADN cromosómico de S. Cattleya. El producto de PCR fue utilizado como sonda para hibridar una genoteca del organismo productor e identificamos tres cósmidos solapantes. La implicación de esta región en la biosíntesis de tienamicina fue demostrado mediante inactivación insercional puesto que el mutante obtenido no era capaz de producir tienamicina. Se ha clonado y secuenciado el agrupamiento génico implicado en la biosíntesis de tienamicina en S. Cattleya y el análisis de la secuencia obtenida reveló la presenta de 28 ORFs completa y dos incompleta, la mayoría de las cuales están probablemente implicadas en la biosíntesis de tienamicina. Asignamos funciones a los genes identificados mediante comparación con las secuencias de proteínas disponibles en las base de datos. Algunos de los genes codificarían enzimas estructurales, y también habría activadores transcripcionales, proteínas implicadas en la resistencia y/o exportación, quorum sensing, etc. S