Nuove sostanze agrochimiche ottenute dai batteri
Il progetto BACTOFUNGICIDE è stato creato per esaminare dei possibili biopesticidi mediante lo studio della genetica di diversi enterobatteri associati alle piante. L’obbiettivo era quello di identificare i meccanismi alla base della loro bioattività, che sono importanti per il controllo di malattie fungine e legate agli oomiceti (simil-fungine). Una particolare attenzione è stata prestata allo studio della biosintesi della molecola haterumalide oocydin A, che è in grado di uccidere i fungi e gli oomiceti patogeni delle piante. Essa inoltre presenta l’ulteriore beneficio di possedere delle forti proprietà antitumorali. Tuttavia, anche se la struttura chimica della oocydin A era conosciuta, i geni e le vie chimiche e anaboliche responsabili della sua biosintesi non lo erano. Sequenziamento genomico, genomica comparativa e analisi chimica sono stati usati per identificare il grande gene polichetide sintasi responsabile della biosintesi della oocydin A. Inoltre è stato mostrato che il cluster genico della oocydin A è ampiamente diffuso e può essere trovato in molti batteri associati alle piante appartenenti al genere Serratia e Dickeya. Inoltre è stato proposto un modello al computer per la biosintesi della oocydin e di molecole simili (conosciute come haterumalide), allo scopo di aumentare la loro produttività. Il modello può essere usato anche per generare nuove sostanze chimiche analoghe alla haterumalide con proprietà fungicide, anti-oomiceti e antitumorali potenziate. La caratterizzazione dei ceppi batterici usati da BACTOFUNGICIDE ha inoltre rivelato che alcuni di essi mostrano delle forti proprietà anti-nematodi. I danni causati dai nematodi parassiti delle piante sono significativi dal punto di vista economico, con una cifra annuale a livello mondiale che si calcola superi i 100 miliardi di dollari. Il lavoro di BACTOFUNGICIDE è stato aiutato dall’isolamento di un nuovo batteriofago, phiMAM1. Questo è stato usato per spostare marcatori cromosomici e plasmidi tra isolati clinici e ambientali del genere Serratia e Kluyvera. Sequenziamento genomico, analisi filogenetiche e caratterizzazione morfologica di phiMAM1 hanno consentito la sua classificazione all’interno del nuovo genere suggerito Viunalikevirus. BACTOFUNGICIDE ha usato un approccio multidisciplinare per studiare la regolazione e la biosintesi di metaboliti secondari in diversi batteri associati alle piante. I risultati avranno delle implicazioni a lungo termine per la scoperta di sostanze agrochimiche e per la sicurezza di colture/cibo.
