Estudio de la regulación de promotores por el sistema AbrA. Integración del metabolismo primario y la producción de antibióticos

Abstract

Streptomyces es un género bacteriano prolífico en la producción de metabolitos de gran interés biomédico e industrial, como antibióticos, antitumorales o enzimas hidrolíticas. Entre el amplio y diverso abanico de sistemas de regulación que presentan estos organismos, el sistema de dos componentes AbrA se ha descrito como un regulador pleiotrópico negativo de la producción de antibióticos, y del desarrollo y diferenciación morfológicos. El presente estudio profundiza en el regulón de este sistema, validando la regulación observada previamente sobre su propio operón, sobre el regulador específico de la ruta de síntesis del antibiótico actinorrodina (actII-ORF4), y sobre el lantibiótico codificado por el gen SCO0268; así como incorporando un nuevo componente a este regulón, el sistema Pst de captación de fosfato. El estudio de la regulación de este último sistema por AbrA ha permitido, asimismo, determinar un motivo nucleotídico que responde a la regulación por dicho sistema de dos componentes. Estos resultados sitúan al sistema AbrA como una nueva ruta de integración del metabolismo primario con la producción de antibióticos, de forma parcialmente análoga y parcialmente antagonista al principal sistema de regulación del metabolismo del fosfato, el sistema PhoP/R; lo cual podría tener interesantes implicaciones ecológicas. La comprensión de las redes de regulación del sistema AbrA resulta de gran interés, no sólo desde el punto de vista de la biología básica, en cuanto a entender cómo integran los diferentes procesos biológicos bacterias tan complejas como Streptomyces; sino también desde el punto de vista de la biología aplicada, en cuanto a darnos las herramientas para activar el gran arsenal de metabolitos secundarios que aún permanece silenciado en este grupo de organismos y para desarrollar plataformas biológicas más eficientes de producción de metabolitos de interés.