Efecto de reguladores específicos y reguladores globales en la biosíntesis de antibióticos de "Streptomyces clavurigerus"

Resumen

Los microorganismos del género Streptomyces son actinomicetos, bacterias Gram-positivas, aerobias estrictas y se caracterizan por su capacidad de producir gran cantidad de metabolitos secundarios. Streptomyces clavuligerus produce Inhibidores de beta-lactamasas como el ácido clavulánico, antibióticos beta-lactámicos como la cefamicina C y las clavamas y antibióticos no beta-lactámicos como la holomicina. La genética y la producción de antibióticos en Streptomyces clavuligerus han sido extensamente investigadas debido a su importancia comercial. Los objetivos generales de este trabajo han sido el estudio de la función reguladora de la proteína CcaR sobre las regiones promotoras de las agrupaciones génicas de biosíntesis de ácido clavulánico y cefamicna C; la caracterización de la función reguladora de la proteína atrA de S. clavuligerus en la biosíntesis de ácido clavulánico y cefamicina C y la caracterización del gen que codifica la proteína con actividad tiosulfato sulfurotransferasa de S. clavuligerus y de su función en la producción de holomicina. La síntesis de ácido clavulánico y cefamicina C en Streptomyces clavuligerus es activada por la proteína CcaR, codificada por el gen regulador ccaR de la agrupación de biosíntesis de cefamicina C. CcaR es un regulador específico de la biosíntesis de antibióticos de la familia SARP, como ActII-ORF4 en Streptomyces coelicolor y StrR en Streptomyces griseus. El estudio de la unión de CcaR a diferentes regiones promotoras de las agrupaciones génicas de ácido clavulánico y cefamicina C mediante ensayos de retraso en gel (EMSA), ensayos de protección frente a DNAsa I (“footprinting”) y análisis bioinformáticos han permitido analizar y caracterizar el efecto del regulador CcaR sobre la biosíntesis de estos metabolitos secundarios. La transcripción de reguladores específicos de las rutas de biosíntesis de antibióticos en el género Streptomyces, como ActII-ORF4 en Streptomyces coelicolor y StrR en Streptomyces griseus, es activada por una proteína de la familia TetR denominada AtrA. El gen atrA-cl de S. clavuligerus codifica la proteína reguladora AtrA, ortóloga a los factores transcripcionales AveI de S. avermitilis, AtrA-g de S. griseus y AtrA-c de S. coelicolor. El gen rhlA (rhodanese like protein) de S. clavuligerus, homólogo al gen cysA de Saccharopolispora erythraea, codifica una proteína de la familia de las tiosulfato sulfuro transferasas. La proteína RhlA está sobreexpresada en el mutante S. clavuligerus oppA2::aph respecto a la cepa silvestre S. clavuligerus ATCC 27064, esta observación probablemente implique diferencias en la expresión del gen.