Biólogos da Irkutsk State University, em conjunto com colegas da University of North Florida (EUA), estudaram o metabolismo das actinobactérias de Baikal, grandes microrganismos capazes de sintetizar substâncias biologicamente ativas. Descobriu-se que faltam genes para as enzimas comuns a esse grupo, responsáveis pela produção de antibióticos. Isso significa que esses microrganismos lutam contra micróbios com a ajuda de outras proteínas e, possivelmente, compostos ainda desconhecidos da ciência. O artigo foi publicado na revista Aquatic microbial ecology. Este trabalho foi financiado por uma bolsa da Russian Science Foundation.
As actinobactérias são uma classe de bactérias de grande tamanho e formas complexas que têm a capacidade de destruir compostos tóxicos que poluem o meio ambiente. Eles são produtores de produtos metabólicos secundários de que não precisam para o crescimento e o desenvolvimento, mas desempenham algumas outras funções. Entre esses compostos estão fatores de crescimento que estimulam vários processos celulares e feromônios para "comunicação química". O homem usa a propriedade dessas substâncias para suprimir o crescimento de bactérias e fungos patogênicos e os usa na medicina. Neste trabalho, os cientistas estudaram a formação de produtos metabólicos secundários em 24 cepas de actinobactérias isoladas dos depósitos do Lago Baikal. Cientistas o compararam a processos em organismos marinhos e de água doce.
“Pesquisas anteriores destacaram a ecologia e os padrões de distribuição geográfica de actinobactérias de ecossistemas terrestres e marinhos. No entanto, os representantes dessa classe de sedimentos de água doce ainda são insuficientemente estudados”, diz Maxim Timofeev, gerente de projeto de uma bolsa da Fundação de Ciência Russa, Doutor em Ciências Biológicas, Diretor do Instituto de Pesquisa de Biologia da Universidade Estadual de Irkutsk. As amostras foram recuperadas do fundo do lago a uma profundidade de 200 metros. Para a obtenção de colônias de actinobactérias, os sedimentos foram colocados em meio nutriente, o que possibilitou suprimir o crescimento de outros microrganismos. Três dias depois, o DNA foi isolado das colônias e, por métodos moleculares, foi determinado se havia genes específicos para actinobactérias - assim você pode ter certeza de que as bactérias necessárias para a pesquisa cresceram. Neste caso, e no próprio experimento, as cadeias de DNA foram "multiplicadas"porque na própria célula há muito pouco material para análise, e a cópia artificial da molécula resolve o problema.
Os pesquisadores têm prestado atenção aos genes que estão associados à síntese de compostos biologicamente ativos. Eles descobriram que as cepas isoladas de actinobactérias de Baikal não possuem os genes das halogenases dependentes de FAD. Essas enzimas usam a energia armazenada no FAD e são responsáveis por se ligar a várias moléculas de halogênio, como cloro e bromo. Como resultado, antibióticos como tetraciclinas, cloranfenicol e outros são obtidos. A maioria das halogenases é encontrada em microrganismos marinhos. O fato de estarem ausentes nas actinobactérias do Baikal atesta sua adaptabilidade à vida em água com baixo teor de sal. Ao mesmo tempo, atividade biológica foi observada em 75% das cepas de actinobactérias isoladas durante o estudo. Isso significa que ele se manifestou à custa de outras enzimas.
“As actinobactérias comuns podem incorporar átomos de halogênio nas moléculas químicas que sintetizam. A falta dessa capacidade nas actinobactérias do Baikal é sua diferença única, que fala da longa evolução dessas espécies em um ambiente ultrafrio. As peculiaridades das actinobactérias do Baikal nos permitem falar sobre seu significativo potencial para a produção de antibióticos e compostos naturais desconhecidos da ciência”, diz Maxim Timofeev.
Autor: Alexey Paevsky
