Blasticidina S es un antibiótico que se utiliza en la investigación biológica para seleccionar células en cultivos celulares . Las células de interés pueden expresar los genes de resistencia a la blasticidina BSD o bsr y luego sobrevivir al tratamiento con el antibiótico. Blasticidina S es un antibiótico análogo de nucleósido , parecido al nucleósido citidina . La blasticidina actúa contra células humanas, hongos y bacterias, todo ello alterando la traducción de proteínas . Fue descrito originalmente por investigadores japoneses en la década de 1950 que buscaban antibióticos para el hongo del añublo del arroz .
Un análogo de nucleósido, la blasticidina S se parece al nucleósido citidina . La estructura química consta de una molécula de citosina , unida a un anillo derivado del ácido glucurónico , unido a su vez al péptido N-metil β-arginina. [1]
La blasticidina S se utiliza ampliamente en cultivos celulares para seleccionar y mantener células manipuladas genéticamente. "Las células de interés expresan los genes de resistencia a blasticidina S BSD o bsr y luego pueden sobrevivir a la adición de blasticidina S al medio de cultivo" . [2] La blasticidina S generalmente se usa en dosis de 2 a 300 microgramos por mililitro de medio, según el tipo de célula que se cultiva. [2]
La blasticidina previene el crecimiento de células eucariotas y procarióticas . Actúa inhibiendo el paso de terminación de la traducción y la formación de enlaces peptídicos (en menor medida) por parte del ribosoma . Esto significa que las células ya no pueden producir nuevas proteínas mediante la traducción del ARNm . Es competitivo con la puromicina, lo que sugiere un sitio de unión muy similar. [3]
El primer paso en la biosíntesis de blasticidina S es la combinación de ácido UDP-glucurónico con citosina para formar ácido citosilglucurónico (CGA). Dado el nombre del producto, la enzima que realiza esta combinación se llama CGA sintasa. [1]
Los experimentos de clonación de cósmidos del productor de Blasticidina S Streptomyces griseochromogenes , seguidos de la evaluación del supuesto grupo de genes biosintéticos mediante la reconstitución heteróloga de la producción de Blasticidina S en Streptomyces lividans , indicaron que un grupo de genes de 20 Kbp con 19 genes, más posiblemente una peptidasa fuera del grupo de genes. que actúa sobre el intermedio final de leucilblasticidina S (LBS), fue suficiente para la reconstitución de la biosíntesis de blasticidina S. [3]
La resistencia a la blasticidina S puede ser conferida por cualquiera de dos desaminasas : BSD, aislada originalmente de Aspergillus terreus o bsr, aislada de Bacillus cereus . Ambas desaminasas funcionan modificando la blasticidina S directamente, reemplazando la amina en el anillo de citosina con un grupo hidroxilo, lo que da como resultado la deaminohidroxiblasticina S inactiva. [2] [4]
bsr y BSD son los genes de resistencia más utilizados. Las proteínas producidas a partir de estos genes permiten a las células que los portan producir proteínas en presencia de blasticidina.
En la década de 1950, se diseñó en Japón un programa de detección de fármacos para descubrir un nuevo antibiótico que previene la enfermedad causada por el hongo Magnaporthe grisea . [5]