Lecture 6 Flashcards
Production of insecticides by Streptomyces sp.
¿Cuáles son las características destacadas de los Actinomicetos en relación con la producción de compuestos bioactivos, como antibióticos, antitumorales y biopesticidas?
Los Actinomicetos son los principales microorganismos productores de antibióticos y/o antitumorales, pero también son productores de biopesticidas (concretamente Streptomyces spp.). Los compuestos bioactivos se producen durante el metabolismo secundario en la fase de micelio aéreo. Suelen ser muy complejos, sintetizándose a partir de pocos precursores, con pocas actividades enzimáticas.
¿Cómo se originan los policétidos y cuál es el proceso clave en su formación?
Los policétidos se originan a partir de ácidos grasos de cadena corta, concretamente, mediante la
condensación (por KS) de una unidad inicial (acetato o propionato) con una unidad extendedora.
- Unidad inicial: aciltransferasa (AT) + cetosintasa (KS)
- Unidad extendedora: aciltransferasa (AT) + proteína transportadora de acilos (ACP).
Tras la condensación obtenemos un policétido no reducido que por acción de la cetorreductasa (KR), la deshidratasa (DH) o la enoil reductasa (ER) da lugar a un policétido reducido. Si ocurren todas
estas reacciones secuencialmente no se formará un policétido reducido sino un ácido graso.
¿Cuáles son las características distintivas de las Policétido Sintasas Tipo I (PKS-I), Tipo II (PKS-II) y Tipo III (PKS-III) en términos de modularidad, actividades enzimáticas y la relación entre sus módulos?
- Policétido sintasa tipo I (PKS-I). Se trata de un enzima modular pues cada péptido es un polienzima con las actividades enzimáticas organizadas en módulos de forma que cada módulo posee todas las
actividades enzimáticas para formar el policétido (→ cada módulo funciona una vez en la biosíntesis). - Policétido sintasa tipo II (PKS-II). Se denominan iterativas ya que cada una de las actividades se organiza independientemente, pero colaboran entre sí (→ cada módulo tiene una única actividad). En total tenemos tres enzimas independientes que pueden funcionar varias veces en la biosíntesis.
- Policétido sintasa tipo III (PKS-III). Tiene actividad cetosintasa independiente de aciltransferasa que detecta precursores unidos pegando, sobre ellos, los siguientes elementos.
Todos los policétidos, exceptuando los policétidos de tipo II, suelen ser inactivos hasta que se les añaden modificaciones. Editando las modificaciones podemos alterar la función de los policétidos.
¿Cómo se distinguen los péptidos no ribosomales en términos de síntesis y enzimas involucradas?
Los péptidos no ribosomales (NRP) son sintetizados por enzimas no ribosomales, específicamente por las sintetasas de péptidos no ribosomales (NRPS). Estas enzimas modulares tienen todas las actividades necesarias para fusionar aminoácidos, permitiendo la utilización de aminoácidos en formas D o L, e incluso la incorporación de precursores de aminoácidos. Los dominios activantes introducen modificaciones adicionales, y la tioesterasa libera la cadena recién formada, permitiendo su ciclación característica. En contraste, los péptidos ribosomales son sintetizados por ribosomas.
¿Cuál es una característica distintiva de los híbridos policétido-péptido no ribosomal en términos de su estructura modular y las modificaciones que presentan?
Los híbridos policétido-péptido no ribosomal presentan módulos intercalados con modificaciones. En este tipo de estructuras, se observa una combinación de módulos característicos de los policétidos y las sintetasas de péptidos no ribosomales (NRPS). Estos módulos intercalados permiten la síntesis de moléculas híbridas que incorporan elementos tanto de policétidos como de péptidos no ribosomales, proporcionando una diversidad estructural única con variaciones y adaptaciones funcionales. (LOS HÍBRIDOS POLICÉTIDO – PÉPTIDO NO RIBOSOMAL PRESENTAN MÓDULOS INTERCALADOS CON MODIFICACIONES)
¿Cómo se sintetizan los terpenos y cuál es la unidad extendedora fundamental en su proceso de biosíntesis?
Los terpenos son isoprenoides sintetizados de forma similar a los policétidos donde IPP es la unidad extendedora. Presentan una mayor diversidad estructural debido a las numerosas modificaciones.
¿Cuál es el origen y mecanismo de acción de la espinosina, y cuáles son algunas características clave que la distinguen como biopesticida?
- BIOPESTICIDAS
La espinosina es sintetizada por Saccharopolyspora spinosa siendo el primer bioinsecticida aceptado tras las toxinas de Bacillus spp. Provoca la activación de los receptores de acetilcolina en el sistema nervioso de los insectos siendo más efectiva tras la ingesta. Tiene un amplio espectro afectando a los himenópteros polinizadores. Es poco persistente en el ambiente pes se degrada con la luz solar
¿Cuál es la función principal de la avermectina como biopesticida y cuáles son sus características destacadas en términos de mecanismo de acción y persistencia en el ambiente?
La avermectina es un antihelmíntico e insecticida efectivo contra enfermedades como la filariasis o la malaria. Actúa de modo similar a los pesticidas de síntesis química, bloqueando los canales de
cloruro, resultando tóxico para otros organismos, pero es un compuesto que se degrada rápidamente.
