Minería del genoma guiada por fragmentos de alcaloides ciclófanos octacíclicos de hongos

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Química de los productos naturales
• Biología sintética

Sus antecedentes:

• La naturaleza construye moléculas complejas utilizando fragmentos biosintéticos más pequeños y funcionales.
• La identificación de nuevos grupos de genes biosintéticos (BGC) es clave para el descubrimiento de nuevos productos naturales.
• Los ciclofanos de ditirosina sirven como bloques de construcción potenciales en la biosíntesis de productos naturales.

Objetivo del estudio:

• Explorar la minería del genoma guiada por fragmentos para nuevos andamios de productos naturales.
• Identificar y caracterizar las BGC que utilizan fragmentos de ciclófano.
• Descubrir y dilucidar la biosíntesis de nuevos productos naturales complejos.

Principales métodos:

• Minería del genoma de las BGC de hongos.
• Análisis bioinformático para la identificación de posibles BGC que utilicen ciclófano.
• Aislamiento y aclaración estructural de los productos naturales.
• Reconstitución de la vía y ensayos enzimáticos para determinar los pasos de la biosíntesis.

Principales resultados:

• Se identificó y caracterizó un BGC conservado a partir de cepas de hongos.
• Se aisló el nuevo producto natural octacíclico, octaciclina A.
• La octaciclina A posee una estructura sin precedentes con anillos fusionados, puentes y macrocíclicos.
• Se aclaró la vía biosintética completa de la octaciclina A, revelando nuevas reacciones enzimáticas.

Conclusiones:

• La minería del genoma guiada por fragmentos es una estrategia poderosa para expandir la diversidad química de los productos naturales.
• El descubrimiento de la octaciclina A pone de relieve nuevas vías de biosíntesis y mecanismos enzimáticos.
• Este enfoque facilita la identificación de productos naturales complejos con andamios únicos.