Importancia de los mutantes individuales del sistema de dos componentes AbrA1/A2 de Streptomyces coelicolor en la producción de antibióticos y diferenciación

Abstract

[Introducción]: El género Streptomyces es el mayor productor de antibióticos conocido. Dicha producción se encuentra altamente regulada a diferentes niveles, lo cual le permite responder rápidamente a las variables condiciones nutricionales y físico-químicas que encuentra en su hábitat natural, el suelo. Los Sistemas de Dos Componentes (SDC), constituyen la principal vía de señalización en bacterias y están formados por una Histidina Quinasa (HK) y un Regulador de Respuesta (RR). Previamente en nuestro laboratorio se identificó el sistema AbrA1/A2 en Streptomyces coelicolor, un SDC que forma parte de un operón junto a otros dos genes que codifican un sistema de transporte ABC. La deleción del sistema AbrA1/A2 produce un aumento de la producción de los antibióticos actinorrodina (ACT), undecilprodigiosina (RED) y antibiótico dependiente de calcio (CDA), así como acelera la diferenciación morfológica. En este trabajo se estudió la importancia de la HK AbrA1 y del RR AbrA2 por separado en la producción de antibióticos en S.coelicolor. [Métodos]: Los mutantes ΔabrA1 y ΔabrA2 se obtuvieron reemplazando dichos genes por un cassette de resistencia a apramicina y fueron comprobados por Southern Blot. El análisis morfológico de los mutantes se realizó en diferentes medios tanto sólidos como líquidos.

[Resultados]: El fenotipo de los mutantes individuales resultó altamente dependiente del medio. Aunque en algún caso ambos presentaban fenotipos similares al mutante doble ΔabrA1/A2, mayor producción de ACT, RED y CDA, en otros el mutante de la HK era parecido a la cepa silvestre, o ambos mutantes presentaban un fenotipo intermedio entre la cepa silvestre y el mutante de todo el sistema. Durante este estudio también se observó un retraso en la germinación de los mutantes ΔabrA1/A2 y ΔabrA2. Sin embargo, no presentaban diferencias en las curvas de crecimiento obtenidas durante varios días. [Conclusiones]: La eliminación de tan sólo uno de los componentes del sistema en la mayoría de los casos no conlleva un fenotipo como el del mutante doble, por lo que en esos casos podría estar dándose una regulación cruzada con otras HK o RR ajenos al sistema AbrA1/A2. La red reguladora de Streptomyces adquiere por lo tanto un mayor nivel de complejidad si tenemos en cuenta las posibles interacciones entre los componentes de distintos sistemas.