Estudio mutagénico de los genes involucrados en la biosíntesis de ciclodipéptidos en Pseudomonas aeruginosa PAO1

Abstract

Known as cyclodipeptides (CDPs) or cyclical biomolecules, they are of biotechnological interest due to the potential bioactive possessing. Different studies report biological activities for the CDPs such as: antibiotic, antifungal, antiviral, cytotoxic, signaling molecules, among other activity. The CDPs are a product of the secondary metabolism of microorganisms and are made up of two amino acids joined by peptide bonds two. Substituent groups such as fatty acids, sugars, halogens, biosynthetic and thiazole and oxazole rings may be added to these structures, among others, these end products are known as diketopiperazines (DKPs). Previously, deemed to the CDPs may be intermediate product of the degradation of proteins, however, two systems which can be synthesized are currently known: using enzymes non-ribosomal peptide synthetases (NRPS) and enzymes ciclodipeptido synthases (CDPS) aminoacyl-RNAt-dependent. Pseudomonas aeruginosa is a gram-negative Bacillus that produces CDPs which are base Proline (Pro): ciclo(L-Pro-L-Tyr), ciclo(L-Pro-L-Phe) and ciclo(L-Pro-L-Val). Previous studies reported that the system involved in the synthesis of CDPs in P. aeruginosa PAO1 is the NRPS system. An analysis of sequences of proteins in the genome of Pseudomonas aeruginosa PAO1, threw as results the presence of nine probable NRPS. Mutant single genes that encode these proteins, presented alteration in the synthesis of CDPs in P. aeruginosa PAO1, suggesting a possible genetic redundancy involved in the biosynthesis of these. This work continued with the study of the probable NRPS identified in the genome of P. aeruginosa PAO1; by obtaining mutant double in the genes coding for the possible NRPS.

Las biomoléculas conocidas como ciclodipéptidos (CDPs) o péptidos cíclicos, son de gran interés biotecnológico debido al potencial bioactivo que poseen. Diferentes estudios reportan actividades biológicas para los CDPs tales como: antibiótica, antifúngica, antiviral, moléculas de señalización, actividad citotóxica, entre otras. Los CDPs son producto del metabolismo secundario de microorganismos y están conformados por dos aminoácidos unidos mediante dos enlaces peptídicos. A estas estructuras pueden añadirse grupos sustituyentes como ácidos grasos, azúcares, halógenos, D-aminoácidos, anillos tiazol y oxazol, entre otros; a estos productos finales se les conoce como dicetopiperazinas (DKPs). Anteriormente, se consideraba que los CDPs podrían ser productos intermediarios de la degradación de las proteínas, sin embargo, actualmente se conocen dos sistemas por los cuales pueden ser sintetizados: mediante las enzimas péptido sintetasas no-ribosomales (NRPS) y por enzimas ciclodipéptido sintasas (CDPS) dependientes de aminoacil-RNAt. Pseudomonas aeruginosa es un bacilo Gram negativo que produce CDPs los cuales son base prolina (Pro): ciclo(L-Pro-L-Tyr), ciclo(L-Pro-L-Phe) y ciclo(L-Pro-L-Val). En trabajos previos se reportó que el sistema involucrado en la síntesis de CDPs en P. aeruginosa PAO1 es el sistema NRPS. Un análisis de secuencias de proteínas en el genoma de Pseudomonas aeruginosa PAO1, arrojó como resultados la presencia de nueve probables NRPS. Mutantes simples de los genes que codifican esas proteínas, presentaron alteración en la síntesis de CDPs en P. aeruginosa PAO1, sugiriendo una posible redundancia génica involucrada en la biosíntesis de estos. En el presente trabajo se continuó con el estudio de las probables NRPS identificadas en el genoma de P. aeruginosa PAO1; mediante la obtención de mutantes dobles en los genes codificantes de las posibles NRPS.