Respuestas
Respuesta:durante ese siglo, los científicos se han preocupado por el descubrimiento, aislamiento y caracterización de sustancias químicas producidas por bacterias, hongos, plantas y animales. Estas moléculas son conocidas dentro y fuera del ámbito científico, como productos naturales (PN) [1]. A pesar de que su estudio formal inició en el siglo XIX, estas sustancias han sido adoptadas y utilizadas desde las primeras civilizaciones para el tratamiento de varias enfermedades debido a sus numerosas propiedades [2]. Los PN más útiles incluyen antibióticos, agentes anticancerígenos e inmunosupresores, pero se han comercializado productos con muchas otras aplicaciones (antivirales, antihelmínticos, inhibidores de enzimas, nutracéuticos, polímeros, tensoactivos, bioherbicidas y vacunas). En la actualidad, se conocen más de 30,000 PN de los cuales cerca del 80% son de origen vegetal [3,4]. No obstante, gran parte de la investigación y el descubrimiento actual de PN se centra en microorganismos debido a la facilidad en cuanto al cuidado, propagación y espacio requerido, pero también porque son probablemente los organismos mejor adaptados en la tierra, cualidad de donde se deriva su capacidad de producción de PN.
Las arqueas y muchas bacterias pueden sobrevivir en casi todas las condiciones y están presentes en casi todos los rincones del planeta. Varios estudios han revelado esta gran plasticidad y su capacidad de moldear su acervo genético para sobrevivir en ambientes hostiles. En bacterias, la biosíntesis de PN está dirigida por un conjunto de genes o BGCs (Biosynthetic Gene Clusters por sus siglas en inglés), que generalmente están localizados juntos en el cromosoma, permitiendo su expresión coordinada [5].
Entre las bacterias, los organismos que poseen la mayor capacidad de síntesis de PN son los del phylum Actinobacteria, particularmente las especies del género Streptomyces [6,7], siendo responsables de la producción de dos tercios de todos los antibióticos conocidos, así como muchos agentes anticancerígenos, antifúngicos e inmunosupresores, cobrando gran relevancia para la industria médica, la agricultura y la biotecnología [8,9]. Esta especificidad en cuanto a organismos productores de PN, junto con el restringido margen de condiciones fisiológicas comúnmente necesarias para su producción, nos ha indicado que estas moléculas no tienen una función metabólica vital inmediata, sino que son producto del metabolismo especializado, confiriendo ventajas adaptativas que incrementan las posibilidades de supervivencia (quelantes de metales, inhibidores de enzimas, antibióticos, moléculas de señalización, etc.).
En una ruta biosintética especializada como por ejemplo la de los antibióticos, todas las enzimas que hacen las conversiones químicas tienen un ancestro en el metabolismo central, es decir, la química de la vida que todos los seres vivos compartimos. Estas rutas biosintéticas especializadas son más recientes que las rutas del metabolismo central, de hecho, evolucionaron a partir de él, ejemplo de ello es que ahora las plantas tienen aromas y colores muy diversos, es decir adaptaciones químicas a su entorno más local. Por este motivo, es que a los PN también se les conoce como metabolitos secundarios, un término acuñado por los fisiólogos de plantas [10] y puesto a disposición por J. D. Bu’Lock en 1961 para referirse a PN microbianos [11]. La imprevisibilidad de este metabolismo secundario a menudo ha confundido a los científicos que intentan aislar y caracterizar estas moléculas. Sin embargo, su notable variedad y las sutilezas de su estructura también los ha intrigado, sobre todo porque derivado de sus características químicas se desprende no solo un universo de funciones ecológico- evolutivas para el entorno de los seres vivos que las producen, sino que también se origina un gran abanico de aplicaciones biotecnológicas que continúa ampliándose gracias al desarrollo de nuevas tecnologías.
A fechas recientes, tratando de hacer frente a la emergencia de patógenos multirresistentes, la industria biotecnológica ha explotado estos compuestos en la búsqueda de moléculas con actividad antibiótica. Desafortunadamente, los esfuerzos en el descubrimiento de PN para la comercialización de fármacos nuevos han disminuido en los últimos 25 años. Las razones incluyen costos excesivos para los ensayos clínicos, una ventana demasiado breve antes de que los productos se vuelvan genéricos, y dificultad en el hallazgo de antibióticos contra organismos resistentes. A pesar de estas dificultades, el estudio para el desarrollo de nuevos fármacos ha avanzado, gracias a esfuerzos focalizados en varios campos del conocimiento como la química combinatoria, el hallazgo de mayor biodiversidad, la biología de sistemas y la minería genómica.
Explicación:
Es verdad