Un equipo internacional de investigadores ha dado un paso significativo en la optimización de enzimas capaces de generar compuestos bioactivos, abriendo nuevas posibilidades en la lucha contra bacterias y hongos. Este estudio, liderado por los profesores Sandy Schmidt de la Universidad de Groningen en los Países Bajos y Dirk Tischler de la Universidad de Ruhr en Bochum, Alemania, se ha publicado en la revista ACS Catalysis.
Los microorganismos producen una variedad de sustancias que, aunque no son esenciales para su supervivencia, ofrecen beneficios ambientales. Estos «metabolitos secundarios» desempeñan un papel crucial en la comunicación entre organismos y en la defensa contra otros patógenos. Según Tischler, «la amplitud de estos compuestos está lejos de ser completamente comprendida». Los investigadores tienen la esperanza de que estos metabolitos puedan ser utilizados como agentes bioactivos en medicamentos o como modelos para la síntesis de nuevos compuestos.
Eficacia contra hongos y ciertas bacterias
Entre los compuestos de interés se encuentran las kutzneridas, que han demostrado ser efectivas contra algunos hongos y bacterias Gram-positivas. La efectividad de estos compuestos está determinada por sus grupos funcionales, y el equipo de investigación se ha centrado en aquellos que contienen un enlace entre dos átomos de nitrógeno, conocido como hidrazina.
Tischler afirma que «estos compuestos ocurren en la naturaleza, pero hemos podido influir en ellos y su entorno de manera específica». El equipo ha identificado enzimas previamente desconocidas que inician el enlace nitrógeno-nitrógeno y conectan los átomos. A través de la mutagénesis, han optimizado estas enzimas para que puedan convertir diferentes sustratos, consolidando así varias enzimas en una cascada de reacciones.
Los resultados son alentadores; los investigadores han demostrado que sustratos no naturales pueden ser transformados en estructuras cíclicas de 5 y 6 anillos que incluyen un enlace nitrógeno-nitrógeno. En algunos casos, se ha insertado un centro quiral, un elemento crucial para la posterior síntesis de sustancias farmacéuticas.
