Detección del potencial productor de moléculas de importancia biomédica de Nocardia brasiliensis por medio de análisis genómico comparativo

Abstract

Las actinobacterias generan la mayoría de los metabolitos secundarios o productos naturales aprovechables en el área médica para la producción de fármacos. Mientras que Streptomyces spp. encabezan esta producción, actinobacterias patógenas como Nocardia spp. han demostrado tener la capacidad para producir metabolitos con actividad biológica, pero no se han considerado como fuente de productos naturales. Nocardia brasiliensis es una actinobacteria patógena causante del actinomicetoma y la nocardiasis, con gran impacto en América Latina y el Caribe, pero escasamente estudiada. Es importante buscar nuevas fuentes de productos naturales para responder a problemas de salud pública mundial como la resistencia a los antimicrobianos. Este trabajo tiene como objetivo detectar el potencial productor de moléculas de importancia biomédica de N. brasiliensis aislada de actinomicetoma en México por medio del análisis genómico comparativo. Se incluyeron 65 cepas clínicas de N. brasiliensis de origen mexicano y se eligieron cuatro cepas para la extracción de DNA y secuenciación genómica. Se incluyeron 22 genomas de acceso público, con un total de 26 genomas. Se realizó la identificación genómica, se estimó la composición del pangenoma, el genoma central y la proporción de genes ortólogos para el análisis filogenómico. Se buscaron BGCs en los genomas, se identificaron los metabolitos secundarios relacionados y la actividad biológica reportada. Se calculó un pangenoma abierto, compuesto por 17,715 clústeres, el genoma central representó el 22.76% y el genoma diferencial el 48.17% de los clústeres. Se encontró que las diferencias evolutivas estaban influenciadas por el tipo de muestra y origen geográfico de las cepas. Se detectaron BGCs (PKS, NRPS, híbridos y otros) que codifican para metabolitos secundarios con actividad antimicrobiana (ε-Poli-L-lisina, brasiliquinonas A-B), antitumoral (rizomidas A-C, antramicina), antioxidante (isorenierateno), entre otros. Se demostró que las cepas de N. brasiliensis aisladas de actinomicetoma en México tienen potencial para producir moléculas con actividad biomédica.