Abstract

LIRAS, Paloma  and  MARTIN, Juan F.. Complejos génicos (“clusters”) de antibióticos b-lactámicos y control de su expresión: ¿por qué se han originado, y de dónde proceden?. INT. MICROBIOL. [online]. 2006, vol.9, n.1, pp.09-19. ISSN 1139-6709.

Las β-lactamas fueron descubiertas en hongos filamentosos, pero se sabe que los actinomicetos y algunas bacterias gram negativas tambiιn producen diferentes tipos de β-lactamas. Todas las b-lactamas contienen un anillo de cuatro miembros. La estructura del segundo anillo permite clasificarlas en penicilinas, cefalosporinas, clavamas, carbapenemas o monobactamas. La mayorνa de estos compuestos inhiben la síntesis de la pared celular bacteriana, pero algunos se comportan como inhibidores de β-lactamasas (por ejemplo, el αcido clavulαnico), o incluso como agentes antifϊngicos (algunas clavamas). Debido a la naturaleza del segundo anillo en la molécula de las β-lactamas, los precursores y las vías biosintéticas de clavamas, carbapenemas y monobactamas son diferentes de los de penicilinas y cefalosporinas. Las moléculas de estos dos grupos, incluyendo cefamicinas y cefabacinas, están formadas por tres aminoácidos precursores que se unen para formar el tripéptido α-aminoadipil-L-cisteinil-D-valina. Las primeras dos etapas de la biosíntesis de las cefamicinas y las cefabacinas son comunes. Los intermediarios de estas vías, las características de las enzimas que intervienen en ellas, la falta de intrones en los genes y el análisis bioinformático sugieren que se originaron a partir de un complejo génico (“cluster”) ancestral de origen bacteriano, que fue transferido horizontalmente en el suelo desde los microorganismos productores a los no productores. Las cepas receptoras adquirieron fragmentos del complejo génico bacteriano original y ocasionalmente insertaron en él nuevos genes; dichos genes, una vez modificados, adquirieron funciones nuevas y dieron lugar a los nuevos compuestos finales que conocemos. Cuando se analiza el orden de los genes en el genoma de Streptomyces, los complejos génicos de la síntesis de antibióticos destacan como islas en el genoma. Sin embargo, la forma en que se ensambló el complejo génico ancestral para β-lactamas sigue siendo motivo de conjeturas.

Keywords : antibióticos b-lactámicos; biosíntesis de antibióticos; regulación metabólica; complejos génicos (“clusters”); evolución microbiana.

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