Screening of polyketide genes from Brazilian Atlantic Forest soil

Cribado de genes de policétidos del suelo de la Mata Atlántica brasileña

El suelo es una gran fuente de microorganismos con potencial para producir compuestos bioactivos. Dado que la mayoría de ellos no pueden cultivarse, la metagenómica se ha convertido en una herramienta útil para evaluar este potencial. El objetivo de este estudio fue cribar genes de policétidos biosintéticos (PKS) presentes en una biblioteca metagenómica construida a partir de una muestra de suelo aislada de la Mata Atlántica brasileña. La biblioteca comprende 5000 clones con inserciones de ADN entre 40 y 50 Kb. La caracterización de los grupos de genes biosintéticos de estas moléculas es una alternativa prometedora para dilucidar el potencial biotecnológico de los compuestos bioactivos en las comunidades microbianas. Los genes PKS se cribaron usando cebadores degenerados. Se aislaron los clones positivos para los sistemas PKS y se analizaron sus secuencias de nucleótidos con herramientas bioinformáticas. El cribado produjo dos clones positivos para los genes PKS II. Además, se observaron variaciones en las secuencias de los genes PKS II de la biblioteca metagenómica cuando se compararon con las secuencias de las bases de datos de cetosíntesis. Con estos hallazgos, obtenemos información sobre la posible relación entre nuevos genes biosintéticos y la producción de nuevos metabolitos secundarios.

INTRODUCCIÓN

Se considera que el suelo es un entorno único que contiene una considerable diversidad de organismos, de los cuales sólo el 1 % puede cultivarse en el laboratorio (Daniel 2005; van Elsas et al. 2008). Sin embargo, una herramienta prometedora para entender las comunidades microbianas en diferentes ecosistemas es la metagenómica. Este enfoque facilita el estudio de genomas completos directamente desde las muestras ambientales (Handelsman 2004; Daniel 2005; Bonilla-Rosso et al. 2008; Angelov et al. 2009; Fu et al. 2011; Gomes et al. 2013). La Mata Atlántica brasileña está considerada como una de las más importantes reservas de la biosfera y presenta una elevada biodiversidad. La Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura ha declarado esta zona como "World Hotspot" (http://www.pmma.etc.br), un ecosistema que desempeña un papel importante en la formación de microhábitats; la presión ambiental sobre los microorganismos fomenta la diversificación (Chenu & Stotzky 2002).

El aislamiento de los metabolitos secundarios producidos por los microorganismos ha sido históricamente eficaz para la identificación de nuevos compuestos con propiedades bioactivas. Estos compuestos proporcionan un gran número de moléculas que actualmente se utilizan comercialmente como antibióticos, antifúngicos, inmunosupresores y antitumorales (Hopwood, 2004).​