Los líquenes son marcadores ambientales, y con importancia en la cadena trofica, además con capacidad antiviral, el descubrimiento de genes que proveen esta capacidad, podría ser utilizado en terapias antivirales.
Un estudio internacional liderado por investigadores de la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid ha identificado una serie de genes biosintéticos implicados en la producción de ácido úsnico en el liquen, compuesto que presenta actividad antiviral, antioxidante, neuroprotectora, antibacteriana y anticancerígena.
No todos los líquenes (organismos compuestos resultantes de la simbiosis de hongos y algas verdes o cianobacterias) producen este compuesto, y este estudio, publicado en Genome Biology and Evolution, ha revelado por qué hay una pérdida de genes biosintéticos específicos en especies no productoras.
"La identificación de los genes implicados en la biosíntesis de estos compuestos es fundamental para futuros estudios que requieran su aislamiento y producción en masa; de forma similar, el enfoque genómico adoptado en este estudio nos ha ayudado a identificar nuevos genes biosintéticos (PKS) de compuestos aún desconocidos que pueden ser de interés farmacológico ”, explicó David Pizarro, primer autor del estudio e investigador del Departamento de Farmacología, Farmacognosia y Botánica de la UCM.
Para llevar a cabo este estudio, los investigadores secuenciaron los genomas de 40 especies de líquenes que producen y no producen ácido úsnico.
"Los genomas fueron ensamblados, anotados y comparados usando herramientas bioinformáticas y biología computacional , y también analizamos la diversidad de compuestos de líquenes usando cromatografía", agregó Pizarro.
Nueva familia con función desconocida
Este estudio también identificó y describió una nueva familia de genes biosintéticos (PKS) con una función desconocida que puede ser específica de los líquenes.
"Identificamos numerosos grupos de genes biosintéticos de función desconocida, algunos de los cuales son homólogos a otros genes involucrados en la biosíntesis de antibióticos y toxinas, abriendo así una nueva vía de investigación de nuevas moléculas en la industria farmacéutica", informó Pradeep Divakar. otro investigador del Departamento de Farmacología, Farmacognosia y Botánica.
Los líquenes son de gran importancia ecológica. Se han utilizado ampliamente como bioindicadores de la contaminación del aire y otros factores debido a su alta sensibilidad a los cambios ambientales, forman la base de la cadena alimentaria en ecosistemas especializados y también son un importante recurso de construcción de nidos para las aves debido a la actividad antibacteriana y antifúngica de sus compuestos secundarios.
“Otra función importante de los líquenes se relaciona con la formación del suelo, ya que pueden prevenir la erosión del suelo y ayudar a mantener la humedad, facilitando el establecimiento de plantas vasculares”, concluyó Pizarro.
Más información: Genome-Wide Analysis of Biosynthetic Gene Cluster Reveals Correlated Gene Loss with Absence of Usnic Acid in Lichen-Forming Fungi, Genome Biology and Evolution (2020). DOI: 10.1093/gbe/evaa189
Nota original: Universidad Complutense de Madrid