Nueva Doctora DIQBT crea detallado modelo a escala genómica de prometedora cepa de bacteria con capacidades antibióticas

Con la tesis “Metabolism analysis of Streptomyces leeuwenhoekii C34 with a genome scale model and identification of biosynthetic genes of specialised metabolites by genome mining” obtuvo su título de Doctora en Ciencias de la Ingeniería Mención Ingeniería Química y Biotecnología de la Universidad de Chile la investigadora Valeria Razmilic. Se tituló el 6 de enero de 2017 y tuvo como tutores a Barbara Andrews, profesora titular del Departamento de Ingeniería Química y Biotecnología (DIQBT) e Investigadora Titular del CeBiB; y a Juan Asenjo, Coordinador de Postgrados del DIQBT y director de CeBiB.

La comisión evaluadora estuvo conformada por las académicas del DIQBT, Ziomara Gerdtzen y Oriana Salazar, ambas investigadoras del CeBiB, y el profesor Bernardo González, Profesor Titular de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la U. Adolfo Ibáñez.

El trabajo de Valeria Razmilic se enmarca en la profundización en el estudio de las streptomyces, que conforman un genéro de bacterias de altísimo interés para la ciencia. Estas producen compuestos orgánicos (conocidos como metabolitos secundarios) que se encuentran en la base de la mayoría de los antibióticos existentes y que se aplican tanto en salud humana como animal. Además, también tienen capacidades que se encuentran en la base de herbicidas y agentes anti-parasitarios, entre muchas otras aplicaciones.

Pero, aunque dentro de este amplio género hay más de 500 especies conocidas, existe un sinnúmero totalmente desconocidas para la ciencia. Y si a ello agregamos las cepas que dentro de una misma especie pueden agregar rasgos diferenciadores, el escenario se hace aún más complejo.

Es precisamente en las especies y cepas aún no estudiadas que se centra hoy la investigación biotecnológica, ya que en ellas pueden estar los compuestos que permitan desarrollar a futuro nuevos fármacos y antibióticos. Ellos darían respuesta a la urgente necesidad de contar con nuevos fármacos eficientes que combatan al aumento global de resistencia a los antibióticos por parte de gran cantidad de bacterias que producen infecciones. Una apuesta importante en este sentido son las bacterias de ambientes extremos.

De ahí la relevancia de la tesis doctoral de la investigadora Valeria Razmilic, del Centro de Biotecnología y Bioingeniería (CeBiB), quien construyó un modelo a escala genómica del metabolismo de una promisoria cepa, la Streptomyces leeuwenhoekii C34, aislada del Desierto de Atacama, uno de los ambientes más extremos del mundo en términos de altísima radiación UV, temperaturas extremas y ausencia casi total de humedad.

El modelo a escala genómica de la Streptomyces leeuwenhoekii C34 le permitió a Valeria Razmilic identificar grupos o clusters de genes que producen biocompuestos de potencial interés y utilidad para el ser humano.

“La idea era identificar las vías a través de las cuáles la bacteria produce esos compuestos de interés, ya que -usando ingeniería metabólica- puede ser posible mejorar esa producción”, señala Valeria Razmilic. El modelo a escala genómica desarrollado por la investigadora tiene 84% de exactitud en relación con el metabolismo de la bacteria.

En una segunda etapa de su trabajo, Valeria Razmilic utilizó el modelo a escala genómica del metabolismo de la bacteria (que incluye más de mil reacciones metabólicas) para predecir las potenciales modificaciones que permitirían aumentar la producción de los biocompuestos de interés, en particular de chaxamicina y chaxalactina, que han probado tener capacidades antibióticas y anticancerígenas.