Come aumentare la produzione di antibiotici
La maggior parte degli antibiotici è prodotta da una classe di batteri del suolo, gli streptomiceti (Streptomyces). Per rendere conveniente la produzione di questi farmaci, i produttori devono avere a disposizione dei ceppi batterici che sintetizzano i farmaci i grandi quantità. In passato i ceppi alto-produttori si ottenevano mediante tecniche di mutagenesi random seguite dalla selezione del ceppo che mostrava le migliori performance produttive.
Studiando i ceppi alto-produttori, gli scienziati hanno scoperto che in molti casi l’aumento della sintesi di antibiotici era dovuta alla ripetizione del numero di copie dei geni responsabili della produzione di antibiotici. Spesso questi geni sono raccolti insieme in cluster.
Il professor Mervyn Bibb del John Innes Centre (finanziato dal Biotechnology and Biological Science Research Council) e il suo collaboratore giapponese Koji Yanai hanno scoperto che nel ceppo di Streptomyces che produce l’antibiotico kanamicina sono presenti 36 copie ripetute del cluster di geni responsabili della sintesi. Analizzando queste sequenze di DNA ripetute, i ricercatori hanno trovato che questi cluster presentano alle estremità due sequenze di DNA che sono riconosciute dalla proteina ZouA. Questa associazione consente la replicazione dell’intero gruppo di geni.
Nel lavoro pubblicato su PNAS (Proceeding of the National Academy of Sciences), i ricercatori guidati da Bibb sono riusciti a trasferire le sequenze di DNA individuate in un’altra specia di strptomicete, Streptomyces coelicolor, riuscendo a produrre in grandi quantità l’antibiotico dalla caratteristica colore blu, actinorodina (vedi foto). La stessa funzione (incremento della produzione di molecole) è stata riscontrata anche in altre specie, come Escherichia coli.
I ricercatori ritengono che queste sequenze caratteristica possano lavorare altrettanto bene in molti altri ceppi di streptomiceti che producono antibiotici. In questo modo sarà possibile ottenere ceppi utilizzabili anche per la produzione industriale di questi farmaci.
