La bactérie Streptomyces roseosporus est à l'origine de nombreux antibiotiques courants tels que la daptomycine, qui est actif contre Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) et les entérocoques résistants aux glycopeptides. Les chercheurs d'A*STAR viennent de dénicher un nouvel antibiotique, auroramycine, à partir d'un groupe de gènes biosynthétiques silencieux découvert dans le génome de S. roseosporus, et je crois qu'il y en a beaucoup d'autres qui attendent d'être trouvés.

"Cette souche de bactérie est très bien étudiée. Il est intéressant de noter que, même après que tant de molécules ont été découvertes, nous avons maintenant un nouvel antibiotique simplement parce que nous avons les outils pour y accéder, " explique Yee Hwee Lim de l'A*STAR Institute of Chemical and Engineering Sciences et Fong Tian Wong du A*STAR Molecular Engineering Lab. Lim, Wong et ses collègues ont utilisé CRISPR-Cas9 pour introduire un puissant activateur de transcription génique, le promoteur kasO*, dans le génome bactérien afin d'activer l'expression d'un ensemble de gènes biosynthétiques cryptiques. Le groupe de gènes s'est avéré coder pour l'auroramycine, un antibiotique doté d'une puissante activité antibactérienne contre les bactéries Gram-positives, y compris le SARM et Enterococcus faecalis résistant à la vancomycine (ERV).

"Initialement, nous ne savions pas quel type de molécule nous obtenions. Il nous a fallu un certain temps pour comprendre avec quoi nous travaillions, " décrit Lim et Wong. Le cluster a été prédit pour coder une polykétide synthase de type I mais, en raison de la teneur élevée en guanine-cytosine et des séquences répétitives au sein des gènes, l'assemblage du génome était en fait incomplet. "Nous avions quelques indices - nous nous attendions à ce qu'il y ait probablement un sucre et un polyène, mais nous ne savions pas quelle était sa taille."

Tout au long de leur projet, les chercheurs ont pu rectifier la séquence, tout en isolant et en caractérisant le composé lui-même. "Considérant qu'il a été réduit au silence dans des circonstances normales, le rendement était en fait assez élevé, " remarque Lim. " C'est vraiment sans beaucoup d'optimisation du tout - nous avons juste mis l'activateur de transcription et cultivé les bactéries, et puis nous obtenons tout ce composé."

Malgré des rendements inhabituellement élevés, les propriétés sensibles à la lumière et aux acides du composé ont compliqué l'analyse en aval. "Au début, le composé se décomposait essentiellement devant nous. Nous travaillions avec lui, je pensais que nous l'avions, mais ensuite, quand nous avons essayé de faire une analyse pour voir ce que nous avons, nous verrions que nous l'avions perdu. Notre processus de purification a dû être optimisé en profondeur."

L'auroramycine rejoint une collection croissante de molécules naturelles aux propriétés bioactives synthétisées par l'ordre des bactéries actinomycètes. Lim et ses collègues sont en train de préparer un autre article qui décrit plus en détail la bioactivité et le mode d'action de la molécule.