La guerra química en el microbioma de filósfera de Arabidopsis, una fuente de nuevos metabolitos de interés.
Existe una amplia diversidad de microorganismos que colonizan diferentes partes de una planta como, por ejemplo, las hojas. Los microorganismos son capaces de sintetizar una variedad de compuestos naturales bioactivos que generalmente están involucrados en la guerra química. En este trabajo los autores utilizan una colección de 224 bacterias con genomas secuenciados que fueron previamente aislados de hojas de A. thaliana para realizar más de 50,000 ensayos de competencia de forma pareada entre todas las cepas. Además de esto, llevaron a cabo la búsqueda de clusters de genes involucrados en la biosíntesis de metabolitos secundarios (BGC) con las herramientas antiSMASH y BiG-SCAPE y caracterizaron los metabolitos producidos por las cepas que presentaban el mayor número de inhibiciones.
A partir de los ensayos de antibiosis, los autores encontraron que las cepas con mayor número de interacciones inhibitorias correspondían a los phyla Firmicutes y Proteobacteria, específicamente a los géneros Brevibacillus, Pseudomonas, Bacillus, Novosphingobium, Flavobacterium y Methylophilus. Al realizar búsquedas genómicas en el cepario completo encontraron la presencia de diferentes BGCs que codifican para péptidos ribosomales (RiPPs) y no ribosomales (NRPS) y policétido sintasas (PKS) de tipo I y II, las cuales son moléculas con actividades inhibitorias. En particular encontraron una alta abundancia de PKSs entre los Firmicutes y Bacteroidetes. Las cepas que mostraron ser responsables del 30% de las actividades inhibitorias contra otros aislados pertenecen a los géneros Brevibacillus, Pseudomonas, Bacillus y Flavobacterium; en particular la cepa de Brevibacillus mostró ser la más prolífica en la producción de metabolitos novedosos y con actividades inhibitorias, por lo cual se realizaron fraccionamientos de cultivos líquidos de la cepa para la caracterización de metabolitos por espectrometría de masas con lo cual lograron encontrar un policétido que no habían sido descrito con anterioridad entre otra variedad de distintos compuestos que no lograron ser caracterizados.
Este trabajo muestra la importancia de la bioprospección en ambientes que no son explorados comúnmente para hallar microorganismos con capacidades biosintéticas para la producción de metabolitos de interés biotecnológico además de dar algunas explicaciones a la complejidad de las interacciones en comunidades bacterianas.
Referencia: Helfrich, E. J., Vogel, C. M., Ueoka, R., Schäfer, M., Ryffel, F., Müller, D. B., … & Vorholt, J. A. (2018). Bipartite interactions, antibiotic production and biosynthetic potential of the Arabidopsis leaf microbiome. Nature microbiology, 3(8), 909.
