É “um avanço emocionante nos esforços para renovar o arsenal de antibióticos”, escreveu Steven Rutherford, especialista em ciências microbiológicas da Genentech, num comentário na revista Nature. “De forma mais geral, o estudo fornece um roteiro que mostra como a mineração do genoma pode ser usada para identificar novos produtos naturais antibacterianos e estratégias para usá-los”.
A via que ataca os produtos do megacluster é a produção de biotina, também conhecida como vitamina B7. O nutriente é necessário para o crescimento e a virulência em muitos patógenos humanos e, mais especificamente, é um cofator que enzimas metabólicas críticas precisam para funcionar corretamente. Algumas bactérias podem eliminar a biotina de seu ambiente, mas ela geralmente é pobre, e as bactérias contêm caminhos evolutivamente conservados para produzi-la.
Brown e seus colegas acharam interessante o megacluster direcionado à biotina Streptomyces espécies muito bem estudadas. Streptomyces são bactérias que vivem no solo e são conhecidas como uma mina de ouro para a descoberta de moléculas de antibióticos. Dele já foram extraídos muitos produtos naturais, entre eles o antibiótico estreptomicina, medicamento essencial descoberto na década de 1940. Apesar disso, o megaaglomerado tem sido negligenciado até agora, possivelmente em parte porque as bactérias são frequentemente cultivadas em meios ricos em nutrientes em laboratórios.
Nova estratégia
Além disso, quando os investigadores procuram novos antibióticos em genomas bacterianos, procuram agrupamentos de genes biossintéticos (BGCs) que possam ser responsáveis pela produção de moléculas únicas. Mas a equipa de Brown identificou um aglomerado de quatro aglomerados – o megaaglomerado – que produz não apenas uma, mas quatro moléculas que funcionam de maneiras diferentes para desencadear a via da biotina. Um estudo cuidadoso revelou que três dos grupos produzem moléculas de antibióticos – estravidinas, acidomicinas, dapamicinas – cada uma das quais serve uma enzima diferente na via de biossíntese da biotina. O quarto cluster restante produz ácido 2-metil-7-ceto-8-aminopelargônico, ou α-Me-KAPA, que parece ser uma molécula fictícia que toma o lugar de um precursor da biotina, basicamente sequestrando o caminho para produzir uma biotina inútil.
