CIENCIA

Científicos secuencian el genoma del moho que nos dio penicilina, el primer antibiótico

(Crédito: CABI)
El descubrimiento de antibióticos por el científico escocés Alexander Fleming es uno de los mayores logros de la humanidad. De repente, las enfermedades que asolaron a la humanidad durante generaciones se pudieron tratar con unas pocas inyecciones. Y todo gracias a una cepa del hongo Penicillium. Ahora, un equipo del Imperial College de Londres y la Universidad de Oxford ha revivido el molde para secuenciar su genoma por primera vez.

Fleming no se propuso cambiar de medicina en 1928, pero sí se dio cuenta de que el hongo Penicillium que crecía en una de sus placas de Petri había matado eficazmente la bacteria estafilococo cultivada. Es de este molde que Fleming aisló la penicilina. Moldes como Penicillium rubens producir compuestos antibióticos de forma natural. En el caso de la penicilina, la molécula contiene una estructura de anillo de β-lactámicos que interfiere con la capacidad de las bacterias para producir nuevos segmentos de pared celular. Sin una pared celular, la bacteria muere rápidamente en la mayoría de las circunstancias.

No sería exagerado decir que la penicilina cambió el mundo. Fleming ganó un premio Nobel en 1945. Reconociendo la importancia de la cepa original (arriba), los científicos la preservaron criogénicamente para estudios futuros. El equipo del Reino Unido estaba interesado en realizar algunos experimentos con esa cepa original, pero luego se dio cuenta de que nadie había secuenciado los genes del Penicillium de Fleming. Entonces eso es lo que hicieron.

El equipo comparó la cepa Fleming con dos cepas comerciales de moho Penicillium desarrolladas en EE. UU. Las cepas estadounidenses se basaron en una cepa salvaje encontrada en un melón, pero también fueron objeto de los primeros intentos de manipulación genética y selección artificial. Los científicos del siglo XX bombardearon el hongo con rayos X y cultivaron cuidadosamente las esporas que producían los niveles más altos de penicilina.

Penicillium crece sobre una naranja.

La mutación del genoma impulsó la producción de penicilina, pero los cambios no fueron tan dramáticos como se esperaba. El equipo analizó los genes de la producción de penicilina y los genes que regulan esa producción. Curiosamente, el sistema regulador parece idéntico en el molde de Fleming y las cepas estadounidenses mutadas. Sin embargo, las cepas estadounidenses tienen más copias de los genes para producir la molécula. El equipo también encontró algunas diferencias en los genes codificadores, lo que sugiere cambios evolutivos naturales basados ​​en las bacterias que encuentra el moho en su entorno natural.

Aprendiendo más sobre cómo Penicillium rubens cambiado para servir a los humanos, podríamos descubrir nuevos métodos de cultivo y optimización. El equipo ha realizado el estudio acceso abierto en el sitio web de Nature para que cualquiera pueda ver la secuencia.

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