Herramientas y estrategias de biología molecular para la ingeniería de la biosíntesis de ácido clavulánico en Streptomyces clavuligerus ATCC27064 (2021)
RESUMEN : La resistencia a los antibióticos es actualmente una de las mayores amenazas para la salud mundial, la seguridad alimentaria y el desarrollo socioeconómico, según la OMS al menos 700.000 personas mueren cada año por esta causa. Un número creciente de bacterias se han vuelto resistentes a los antibióticos, por ejemplo, a través de la producción de β-lactamasas. El ácido clavulánico (AC) es uno de los compuestos capaces de inhibir las β-lactamasas, sin embargo, este tiene un alto costo en el mercado, en parte debido a los bajos niveles de producción obtenidos con la cepa de tipo salvaje, Streptomyces clavuligerus (S. clavuligerus). Con el fin de generar estrategias que permitan mejorar la producción del AC, en el presente trabajo de investigación, se aplicaron herramientas de biología molecular para generar un organismo recombinante de S. clavuligerus ATCC27064 con el gen bldD sobreexpresado. El gen bldD, es un regulador global asociado con la formación de hifas aéreas y la esporulación durante el crecimiento en algunas especies de Streptomyces, sin embargo, se desconoce su efecto regulador sobre la producción del AC en S. clavuligerus. La sobreexpresión del gen bldD en el plásmido integrativo pIB139, permitió evaluar su efecto sobre la biosíntesis del compuesto de interés (AC), el crecimiento de la biomasa y el efecto fisiológico sobre el fenotipo morfológico. La medición del AC se realizó mediante cromatografía líquida (HPLC) y los datos obtenidos mostraron una mayor producción del AC en las bacterias recombinantes con el gen bldD sobreexpresado cuando se comparó con el control durante las primeras fases de crecimiento. Así mismo, la sobreexpresión del gen bldD afectó la morfología de la bacteria, favoreciendo la formación de hifas aéreas asociadas con la producción de metabolitos secundarios en Streptomyces spp.