Identificación y anotación de clústeres de genes biosintéticos relacionados con compuestos antitumorales, antimicrobianos y otros metabolitos bioactivos mediante análisis del genoma de Streptomyces sp. B-146

Abstract

Los genomas de las bacterias pertenecientes al género Streptomyces, aisladas de ambientes extremos, son de particular interés para descubrir nuevos metabolitos secundarios bioactivos con una gran variedad de aplicaciones terapéuticas. En ese contexto, se ha observado un crecimiento significativo en la disponibilidad de nuevas herramientas bioinformáticas de alto rendimiento que posibilitan análisis genómicos rápidos y precisos. En esta investigación, hemos evaluado el genoma de Streptomyces sp. B-146, aislada previamente de las salinas de Bayobar en el norte de Perú. Nuestro enfoque abarcó la identificación y anotación de clústeres de genes biosintéticos (BGCs) relacionados con compuestos antitumorales, antibacterianos, antivirales y con otras bioactividades. Además, evaluamos el genoma en busca de sistemas CRISPR/Cas y llevamos a cabo análisis filogenéticos y filogenómicos. Los resultados de nuestra evaluación revelaron que Streptomyces sp. B-146 alberga hasta 39 BGCs putativos, la mayoría de los cuales comparten similitudes inferiores al 80% con otros BGCs conocidos. La anotación manual de cuatro BGCs específicos demostró que esta bacteria tiene el potencial genético para biosintetizar Terpenoides (Xiamicina A y Albaflavenona), Macrolactamas (Pactamidas) y Lantipéptidos (SapB), los cuales se caracterizan por exhibir actividades antivirales, antibacterianas y citotóxicas. Adicionalmente, identificamos con éxito varios genes de resistencia, principalmente transportadores de membrana, que podrían desempeñar un papel fundamental en la exportación de los compuestos bioactivos biosintetizados. Los análisis de filogenia indican que Streptomyces sp. B-146 está filogenéticamente relacionada a Streptomyces olivaceus. Finalmente, también reportamos la identificación de un sistema CRISPR/Cas Subtipo I-E incompleto.