Expresión heteróloga de antimicrobianos producidos por Nocardia sp. y Streptomyces sp.

Abstract

El presente proyecto tuvo como objetivo identificar y analizar clústeres de genes biosintéticos (BGC) con potencial para producir compuestos antimicrobianos en actinobacterias de los géneros Nocardia y Streptomyces, como una estrategia para contribuir a la búsqueda de nuevos agentes frente a la resistencia antimicrobiana. Durante el servicio social se trabajó con 22 cepas bacterianas, de las cuales nueve correspondieron a especies identificadas. Se realizó minería genómica mediante antiSMASH en cinco especies que contaban con genomas completos disponibles en NCBI, identificando BGC asociados con metabolitos de interés farmacológico. Se seleccionó un BGC de Streptomyces albus asociado con la biosíntesis de albonoursin, debido a que cumplía con los criterios establecidos para el proyecto. Se identificaron tres genes candidatos, AlbA, AlbB y AlbC, cuyas proteínas se analizaron mediante BLASTp, modelado estructural con AlphaFold, comparación de estructuras en UCSF Chimera y docking molecular con AutoDock Vina. Los resultados mostraron similitudes estructurales entre las proteínas candidatas y las reportadas, así como sitios de unión coincidentes para los sustratos evaluados, lo que constituye evidencia preliminar de su posible participación en la biosíntesis de albonoursin. Además, se diseñaron primers en Benchling y se verificaron mediante simulaciones in silico la amplificación del BGC, su digestión con XbaI y HindIII y su incorporación al vector pUC19, obteniendo una construcción teórica de 4512 pb. No fue posible realizar experimentalmente la clonación y expresión heteróloga debido a la falta de disponibilidad del vector durante el periodo del proyecto. Por ello, será necesario validar estos resultados mediante expresión heteróloga, identificación del metabolito y evaluación de su actividad antimicrobiana.