Resumen

LIRAS, Paloma  y  MARTIN, Juan F.. Complexos génicos (“clusters”) de antibióticos b-lactámicos e controle de sua expressão: por que se originaram, e de onde procedem?. INT. MICROBIOL. [online]. 2006, vol.9, n.1, pp.09-19. ISSN 1139-6709.

As b-lactamas foram descobertas em fungos filamentosos, mas sabe-se que os actinomicetos e algumas bactérias gram-negativas também produzem diferentes tipos de b-lactamas. Todas as b-lactamas possuem um anel de quatro membros. A estrutura do segundo anel permite classificar estes compostos em penicilinas, cefalosporinas, clavamas, carbapenemas ou monobactamas. A maioria das b-lactamas inibem a síntese da parede celular bacteriana, mas algumas se comportam como inibidoras de b-lactamases (por exemplo, o ácido clavulânico) ou inclusive como agentes fungicidas (algumas clavamas). Devido à natureza do segundo anel da molécula das b-lactamas, os precursores e as vias biosintéticas de clavamas, carbapenemas e monobactamas são diferentes das de penicilinas e cefalosporinas. As moléculas nestes dois grupos, incluindo cefamicinas e cefabacinas, são formadas por três aminoácidos precursores que se unem para formar o tripéptido a-aminoadipil-L-cisteinil-D-valina. As primeiras duas fases da biossíntese dos cefamicinas e cefabacinas são comuns. Os intermediários destas vias, as características das enzimas que intervêm nelas, a falta de íntrons nos genes e a análise bioinformática sugerem que todas elas se originaron a partir de um complexo génico (“cluster”) ancestral de origem bacteriano, que foi transferido horizontalmente no solo dos microorganismos produtores aos não produtores. As cepas receptoras adquiriram fragmentos do complexo génico bacteriano original e ocasionalmente inseriram nele novos genes, os quais, uma vez modificados, adquiriram funções novas e deram lugar aos novos compostos finais que conhecemos. Quando se analisa a ordem dos genes nos genomas de Streptomyces, os complexos génicos para sínteses de antibióticos destacam-se como ilhas no genoma. No entanto, a forma em que se encaixou o primeiro complexo génico ancestral para b-lactamas continua sendo motivo de conjeturas.

Palabras clave : antibióticos b-lactámicos; biosíntese de antibióticos; regulamento metabólico; complexos génicos (“clusters”); evolução microbiana.

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