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# Biología # Bioquímica

Hallazgos Fúngicos: El Agente Antibacteriano Oculto de la Naturaleza

Un hongo prometedor muestra potencial contra bacterias resistentes a los medicamentos.

Ting He, Xiao Li, Rosario del Carmen Flores-Vallejo, Ana-Maria Radu, Jan Maarten van Dijl, Kristina Haslinger

― 7 minilectura


El hongo responde. El hongo responde. contra las bacterias resistentes. Un hongo podría ser clave en la lucha
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En los últimos años, el mundo ha enfrentado una crisis de salud significativa debido a las bacterias resistentes a los medicamentos. Estos microorganismos molestos se han vuelto expertos en evadir tratamientos que antes funcionaban contra ellos. Los científicos han señalado a varios culpables, pero la verdad es que las bacterias son como los mejores artistas del escape. Como resultado, la búsqueda de nuevos medicamentos nunca ha sido tan urgente. Una vía prometedora de investigación involucra a las plantas y los hongos, que han demostrado producir una variedad de compuestos beneficiosos.

Las maravillas de la naturaleza: una alianza fúngica

Entre los muchos actores en esta escena hay un hongo endofítico especial llamado Cosmosporella sp. VM-42, que se encuentra acechando dentro de las hojas de una planta medicinal conocida como Vinca minor. Los hongos endofíticos, como este, viven dentro de las plantas sin causar daño y son conocidos por producir una variedad de Compuestos bioactivos. Piensa en ellos como los pequeños químicos de la naturaleza, preparando todo tipo de sustancias interesantes que podrían ayudar a la humanidad en su lucha contra las enfermedades.

¿Por qué Vinca minor?

Vinca minor, también conocida como la vincapervinca menor, no es solo una planta verde cualquiera; pertenece a una familia llamada Apocynaceae. Esta planta produce alcaloides de vinca, compuestos que han dejado su huella en la medicina tradicional. Aunque Vinca minor se ha utilizado para ayudar con varios problemas de salud, sus amigos endofíticos, como Cosmosporella sp. VM-42, han sido en gran parte ignorados hasta ahora. Es hora de iluminar a estos hongos poco llamativos.

Conociendo a Cosmosporella sp. VM-42

Para entender qué hace especial a Cosmosporella sp. VM-42, empecemos por cómo los investigadores lograron obtenerlo. Se recolectaron hojas de Vinca minor, se trataron para deshacerse de los microbios no deseados y luego se colocaron en medios de cultivo donde el hongo podía prosperar. Después de un tiempo, los investigadores notaron que este hongo en particular podía inhibir el crecimiento de ciertas bacterias.

¡Así es, este hongo ha demostrado tener la capacidad de dar una paliza a algunas bacterias!

Identificando a la superestrella fúngica

Una vez que los investigadores sospecharon que habían encontrado un ganador, el siguiente paso fue profundizar en su identidad. Se realizaron análisis morfológicos, donde el hongo se cultivó en varios medios. Esto incluyó observar el color y el tamaño de las colonias fúngicas, así como usar microscopios para mirar más de cerca su estructura.

Después de una cuidadosa investigación, el hongo fue identificado como Cosmosporella sp. VM-42. Resulta que pertenece a una gran familia de hongos conocidos por sus vidas diversas y complejas.

Un tesoro de compuestos bioactivos

El aspecto más emocionante de Cosmosporella sp. VM-42 es su potencial para producir varios compuestos que podrían ser útiles en la medicina. Cuando los investigadores analizaron su material genético, encontraron 35 grupos de genes que podrían ser responsables de producir estas valiosas sustancias bioactivas. Estos grupos de genes son como planos para hacer desde antibióticos hasta agentes contra el cáncer.

Pruebas antibacterianas: el enfrentamiento

Para ver cuán efectivo podría ser Cosmosporella sp. VM-42, los investigadores realizaron pruebas contra múltiples cepas de bacterias, incluyendo tanto cepas sensibles a los medicamentos como resistentes de Staphylococcus aureus (así que eso es una forma elegante de decir que son bacterias duras). ¿Los resultados? Los extractos de este hongo mostraron una actividad antibacteriana significativa.

En términos simples, fue como ver a un superhéroe derribar villanos de lado a lado. Se descubrió que los extractos inhibían el crecimiento de estas bacterias, convirtiéndolo en un candidato prometedor para más estudios.

El proceso de extracción: creando la poción

Aprovechar el poder del hongo involucró un proceso de extracción en múltiples pasos. Primero, los investigadores cultivaron el hongo en un cultivo líquido. Una vez que había florecido, extrajeron los compuestos bioactivos usando un cóctel de solventes. Piensa en esto como preparar una poción mágica, donde cada ingrediente es esencial para obtener los beneficios deseados.

Profundizando: Metabolómica

¡Pero espera, hay más! Los investigadores querían mirar más de cerca los compuestos producidos por Cosmosporella sp. VM-42. Realizaron análisis metabolómicos, que esencialmente significa que estudiaron las pequeñas moléculas producidas por el hongo en gran detalle. Con técnicas avanzadas, el equipo pudo identificar alrededor de 26 compuestos diferentes, algunos de los cuales nunca se habían visto antes.

Estos compuestos incluían ciclodépsipeptidos, ustilaginaoides y lasiodiplodinas. Suena complicado, pero todo esto es bueno en cuanto a potencial medicinal.

Compuesto 27: la belleza del baile

De todos los compuestos producidos, uno destacó entre los demás: el compuesto 27. Este compuesto en particular, conocido como nectripirona, fue aislado e identificado. Con un nombre así, puedes apostar que tiene algo de drama detrás. La nectripirona se ha asociado con diversas actividades biológicas, lo que aumenta la emoción sobre Cosmosporella sp. VM-42.

Probando las aguas: acción antibacteriana del compuesto 27

Para ver si el compuesto 27 podría defenderse en la arena antibacteriana, los investigadores realizaron más pruebas. Evaluaron su efectividad contra cepas de Staphylococcus aureus tanto sensibles a la meticilina como resistentes. Los resultados mostraron que el compuesto 27 podría inhibir significativamente el crecimiento de estas bacterias, demostrando que es de hecho un contendiente en la lucha contra infecciones resistentes a los medicamentos.

El plano genético: secuenciación del genoma completo

Para desentrañar los secretos de Cosmosporella sp. VM-42, los investigadores recurrieron a la secuenciación del genoma completo. Este método de alta tecnología les permitió leer el código genético del hongo, arrojando luz sobre sus muchas habilidades. Con un genoma bien ensamblado, los investigadores identificaron genes que podrían llevar a la producción de compuestos aún más beneficiosos.

Un futuro lleno de potencial

Con toda esta información valiosa, los investigadores creen que Cosmosporella sp. VM-42 tiene un gran potencial para desarrollar nuevos medicamentos. Los resultados alentadores de las pruebas antibacterianas y los análisis metabolómicos apuntan a un futuro prometedor donde este hongo subestimado podría convertirse en un campeón en la lucha contra las infecciones bacterianas.

Conclusión: los tesoros ocultos de la naturaleza

En resumen, Cosmosporella sp. VM-42 es más que solo un hongo; es un faro de esperanza en la búsqueda de nuevos agentes antibacterianos. A medida que los humanos continúan luchando contra las bacterias resistentes a los medicamentos, buscar soluciones en la naturaleza es una estrategia inteligente. Hongos como Cosmosporella sp. VM-42 representan recursos inexplorados que podrían llevar a descubrimientos revolucionarios en el mundo farmacéutico.

Entonces, ¿quién hubiese imaginado que un pequeño hongo de una planta común podría ser un oponente tan formidable? La naturaleza nunca deja de asombrarnos con sus tesoros ocultos. A medida que continuamos nuestra exploración de los hongos endofíticos y sus capacidades, podríamos encontrar al próximo superhéroe en nuestra batalla contra la enfermedad.

La conclusión

La historia de Cosmosporella sp. VM-42 nos recuerda la importancia de la biodiversidad y los beneficios potenciales que la naturaleza tiene para ofrecer. A medida que los investigadores continúan su trabajo, solo podemos esperar que este y otros hongos abran nuevas puertas a los avances médicos. Después de todo, resulta que debajo de nuestros pies y entre las hojas, puede haber innumerables héroes desconocidos esperando su oportunidad para brillar.

¡Y quién sabe, un día podrías encontrar un superhéroe fúngico en tu patio trasero!

Fuente original

Título: The endophytic fungus Cosmosporella sp. VM-42 from Vinca minor is a source of bioactive compounds with potent activity against drug-resistant bacteria

Resumen: Medicinal plants serve as valuable resources for the isolation of endophytic fungi. Vinca minor is a well-known producer of important vinca alkaloids and emerges as a promising source of endophytic fungi with antibacterial potential and biosynthetic capacity. In this study, we isolated an endophytic fungus from V. minor and identified it as Cosmosporella sp. VM-42. To date, relatively little is known about this fungal genus. The ethyl acetate extract of this isolate selectively inhibited Gram-positive bacteria, such as methicillin-sensitive and methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MSSA and MRSA). Therefore, we isolated the most abundant compound from the crude extract and identified it as nectriapyrone with MIC and MBC values ranging from 125 to 62.5 {micro}g/mL against MSSA and MRSA strains. We further sequenced and annotated the 39.07 Mb genome of the isolate, revealing that it encodes 9,842 protein-coding genes, including 415 genes for carbohydrate-active enzymes and various biosynthetic gene clusters. Our untargeted metabolomic analysis shows that the fungus produces various secondary metabolites, including cyclodepsipeptides, dimeric naphtho-{gamma}-pyrones, and macrolactones, which are known to have antifungal and antibacterial activities. In addition, we used small-molecule epigenetic modulators to activate the expression of silent biosynthetic gene clusters to broaden the chemical profile of Cosmosporella sp. VM-42. Taken together, we provide a first systematic analysis of Cosmosporella sp. VM-42, and our results show that it is a promising source of compounds with pharmacological potential against drug resistant bacteria. HighlightsO_LIFirst comprehensive study of Cosmosporella sp. VM-42 by genomics and metabolomics C_LIO_LIThe fungus produces chemically-diverse secondary metabolites with antibacterial activity C_LIO_LINectriapyrone, the main compound, shows bactericidal activity against MSSA and MRSA C_LIO_LISmall-molecule epigenetic modulators trigger production of putatively new secondary metabolites. C_LIO_LIOther secondary metabolites of Cosmosporella may present novel bioactivities. C_LI

Autores: Ting He, Xiao Li, Rosario del Carmen Flores-Vallejo, Ana-Maria Radu, Jan Maarten van Dijl, Kristina Haslinger

Última actualización: 2024-12-27 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.27.630490

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.27.630490.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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