Estudio de la producción de policétidos con actividad antifúngica a partir de bacterias del género streptomyces pertenecientes al Desierto de Atacama

Abstract

Las enfermedades en plantas representan un problema a escala global que afecta particularmente a la industria agrícola, en donde estudios indican una incidencia cercana al 50% en pérdidas en la producción de frutas y verduras en países en desarrollo. Dentro de ese porcentaje, al menos un tercio corresponde a pérdidas atribuidas a enfermedades de carácter fúngico. La utilización de agentes químicos para controlar estas enfermedades ha probado tener efectos nocivos para el medio ambiente ya que, debido a su alta toxicidad, actúan como contaminadores de suelos, cuerpos de agua, e incluso de la atmósfera debido a su alta vida media. En consecuencia, se introducen en las cadenas tróficas afectando la salud de un sinnúmero de seres vivos, incluidos los seres humanos. Recientemente, se han reportado alzas en la aparición de cepas resistentes a fungicidas químicos, producto de su uso indiscriminado. El control de enfermedades fúngicas en plantas por medio de la utilización de otros microorganismos no-fitopatógenos nace como una alternativa promisoria al uso de fungicidas de carácter químico, de la mano del estudio de los ''actinomicetos'', bacterias capaces de producir metabolitos con propiedades antibacteriales, antifúngicas, entre otras. Desde el Desierto de Atacama, en Chile, se ha aislado la cepa M145 de Streptomyces coelicolor, capaz de producir Actinorodina, un antibiótico que podría ser la respuesta a la problemática planteada. Sin embargo, la expresión genética de este metabolito está supeditada a condiciones ambientales especiales, por lo que utilizando la tecnología CRISPR-Cas9 se busca realizar una escisión del cluster genético responsable de la producción de Actinorodina, con el fin de insertarlo en un organismo blanco capaz de expresarlo en condiciones menos exigentes. Para lograr el proceso antes mencionado, se han encapsulado células de S. coelicolor M145 en plugs de agarosa, los cuales fueron tratados para dejar intacto sólo su ADN. Comprobada la integridad del ADN genómico, se realizó una digestión con una enzima de restricción para comprobar la posibilidad de cortar el ADN. Posteriormente, se sintetizó sgRNA para la enzima Cas9, se validaron ambos reactivos por medio de cortes de fragmentos de tamaño 1[kb] y se realizaron digestiones con el objetivo de cortar el cluster de Actinorodina, para luego separar el fragmento a través de una electroforesis de campo pulsado (PFGE). Sin embargo, no fue posible observar el corte de forma clara, debido a la presencia de smearing. Las condiciones y tratamientos post-digestión con Cas9 necesitan estudios más exhaustivos.