El Inbiotec identifica y caracteriza el proteoma del principal hongo productor de la penicilina

Antonio Martín/DICYT Un grupo de investigadores del Instituto de Biotecnología de León (Inbiotec) acaba de lograr identificar y caracterizar el conjunto de proteínas que están presentes en el hongo Penicillium chrysogenum, el principal hongo del que se obtiene la penicilina. El trabajo científico, una continuación de la secuenciación del genoma, publicado por este mismo centro y otros socios en octubre de 2008, ha adquirido una doble relevancia. Por un lado, está la rapidez con la que se ha conseguido identificar y caracterizar la relación de proteínas (denominado proteoma) presentes en el hongo: sólo ha transcurrido algo más de un año y medio desde la secuenciación del genoma. Por otro, en el aspecto competitivo, el Inbiotec ha conseguido adelantarse a otros grupos que perseguían esta labor. Por la investigación ya se han interesado equipos de Chile, China y Países Bajos, que competían por descifrar el número de proteínas con las que contaba este organismo.

La importancia del trabajo la muestra especialmente el lugar donde ha salido publicado el estudio esta semana: en Nature Biotechnology, "la publicación científica con el factor de impacto más alto en el campo de la biotecnología", explicó Juan Francisco Martín, director del instituto y uno de los coautores del trabajo, en declaraciones recogidas por DiCYT. La revista, con un índice (la medida de la importancia de una publicación científica) de 9'6, pertenece a la familia de publicaciones de la afamada Nature. El equipo investigador, compuesto por el iraní Saeid Jami (y procedente de la Universidad de Isfahán, Irán) y los españoles Carlos García Estrada, Carlos Barreiro y el propio Juan Francisco Martín, han dejado en abierto sus resultados de investigación en internet: http://isa.uniovi.es/P_chrysogenum_proteome/.

El trabajo científico, que ha contado con la colaboración de la empresa Antibióticos de León, ha consistido en la realización de un "mapa del conjunto de las proteínas" del hongo Penicillium chrysogenum, explica Martín. Para ello, se ha empleado una herramienta tecnológica innovadora, la proteómica, con la que se analizan las modificaciones proteicas producidas durante los programas industriales de mejora de cepas microbianas. Este instrumental, disponible en el servicio de Proteómica del instituto, "es muy sofisticado y caro", subraya el director.

A través del mapa se ha podido saber que el hongo dispone de 980 proteínas depurables, que ahora se convierten en dianas para futuras investigaciones para mejorar la capacidad productiva de las cepas. Martín estima que el ser humano posee cerca de 2.000. "Hasta ahora, la industria realizaba ensayos sin saber por qué se podrían producir mejoras en la producción de la penicilina, ahora, con la caracterización del proteoma, ya sabemos dónde se pueden realizar los cambios", explicó a DiCYT Carlos Barreiro.

La investigación ha proporcionado más información a los científicos. En este trabajo también se concluye que el incremento en la producción de penicilina en las cepas de alto rendimiento es una consecuencia de complejas reorganizaciones metabólicas, lo que sienta las bases para que las industrias productoras de antibióticos puedan desarrollar cepas mejoradas de este hongo para la fabricación de productos bioactivos.

La "huella dactilar" de cada proteína

El mapa en dos dimensiones permitió situar en un cuadro bidimensional cada proteína. Después, "pinchando" sobre cada una, los investigadores iban trabajando separadamente con ellas. Para la consecución del proteoma de Penicillium chrysogenum los científicos tuvieron que fragmentar cada una de las proteínas identificadas por medio de una enzima que las cortaba en péptidos. "Conseguíamos así una especie de huella dactilar de cada proteína", diferenciándolas del resto. Esta técnica "de vanguardia" sólo es empleada por el Inbiotec en Castilla y León y en toda España hay pocos centros más que dispongan de ella, "algunos institutos del CSIC", referenció Martín.

Es la primera vez que se caracteriza el proteoma de una especie del género Penicillium, que contiene entre 100 y 150 miembros, algunos con propiedades interesantes para el ser humano y otros tóxicos. En la misma familia ya se había conseguido en la especie Aspergilus fumigatus, un hongo que causa enfermedad en pacientes inmunodeprimidos. Esta investigación "sienta las bases" para profundizar en la consecución de cepas superproductoras. En concreto, Juan Francisco Martín avanzó que una de las líneas se centrará en "una toxina" relacionada con Penicillium, de la que pretende obtener resultados en el plazo de un año.

600.000 euros de financiación

El trabajo de investigación ha sido financiado por medio de dos proyectos de la Unión Europea con un plazo de tres año y un presupuesto de 300.000 euros cada uno. En concreto, el proyecto de investigación pertenece a la convocatoria Eurofung, cuyo coordinador ha sido la empresa neerlandesa TMO. Para la secuenciación del genoma, el equivalente en genes y antecedente de esta investigación, se acudió también a la convocatoria Eurofung Base.

Además de esta línea, el Inbiotec participa en una docena de proyectos tanto públicos como privados. En las convocatorias públicas se acude a financiación de la Unión Europea y el Gobierno de España. Además, este centro ofrece servicios a empresas particulares, en diferentes campos, desde el farmacológico al de la Veterinaria. Su plantilla está compuesta por 35 personas, de ellos 30 licenciados y doctores.

Juan Francisco Martín se incorpora a la Academia Americana de Microbiología

La Academia Americana de Microbiología, con sede en Washington, ha incorporado a Juan Francisco Martín, director del Inbiotec, a su plantel de expertos. La elección de nuevos miembros, en su mayoría estadounidenses aunque también de otras nacionalidades, se realiza a través de una propuesta personalizada de otros miembros de la academia. Martín mostró su "satisfacción", por la incorporación a este elenco de expertos. Catedrático de Microbiología, Juan Francisco Martín ve reconocido así su prestigio internacional.