Generación de una cepa mutante de Streptomyces coelicolor para su uso como hospedador en la producción de compuestos bioactivos

Abstract

Los actinomicetos son bacterias Gram-positivas, y dentro de ellos se encuentra el género Streptomyces, que es su género más extenso. Muchas de las especies de este género producen antibióticos y otros metabolitos secundarios como por ejemplo, antitumorales, antibióticos o inmunosupresores. Streptomyces coelicolor, la especie más conocida y que destaca como modelo genético, muestra en su genoma un agrupamiento génico para la síntesis de hopanoides e isoprenoides. Estos hopanoides bacterianos tienen una estructura similar a los esteroles que forman parte de las membranas de los eucariotas. S. coelicolor A3(2), al esporular en medio sólido, sintetiza hopeno a partir del escualeno por medio de la enzima SHC (escualeno-hopeno ciclasa). Esta bacteria posee un agrupamiento génico con 12 genes homólogos a los encargados en Streptomyces scabies 87-22 de la síntesis de hopanoides Estudios realizados con S. escabies determinaron que estos hopanoides no eran indispensables para el crecimiento de esta especie en diferentes medios, ni para el desarrollo de hifas aéreas o la esporulación de las mismas. Partiendo de la hipótesis de que en la bacteria S. coelicolor estos hopanoides tampoco deberían ser indispensables para el crecimiento o esporulación, nos propusimos realizar una cepa mutante de S. coelicolor para el gen sco6764 que codifica para la enzima SHC, eliminándo así el gen mediante un sistema de reemplazamiento génico. Al eliminar este gen, no se sintetizaría hopeno, ahorrando así en precursores metabólicos, y redirigiendo la energía utilizada, hacia otros procesos celulares. Así, esta cepa mutante se utilizaría como hospedador para la producción heteróloga de diversos nutracéuticos (flavonoides, estilbenos, etc.), introduciéndole plásmidos recombinantes que aporten las funciones génicas necesarias para la biosíntesis de los mismos.