A lo largo de la historia, los productos naturales han demostrado su gran valor farmacéutico siendo hasta hoy la fuente más importante para el desarrollo de fármacos. Los microorganismos (bacterias y hongos) son una rica fuente de metabolitos secundarios ya que éstos son utilizados como defensas químicas y moléculas de comunicación. Así mismo, las bacterias pertenecientes al orden de los actinomicetos se han destacado por ser los mayores productores de metabolitos con actividad biológica y son los productores de entre el 70 y el 80 % de los antibióticos que conocemos. A pesar de que la mayoría de estos microorganismos pertenece al género Sterptomyces, cada vez son más los productos nuevos obtenidos a partir de actinomicetos “raros”. Los sedimentos marinos han demostrado ser una buena fuente de actinomicetos “raros”, a partir de los cuales se han aislado nuevos compuestos con actividades biológicas importantes. Tal es el caso del compuesto Salinosporamide A, un potente agente anticancerígeno que inhibe el proteosoma 20S con un alto grado de especificidad biológica y que se encuentra en fase 1 de pruebas en la FDA contra cáncer de mieloma múltiple. _x000D_ Debido al aumento en el número de bacterias patógenas multi-resistentes a los antibióticos comunes ya al de pacientes con diversos tipos de cáncer, es de primordial importancia ampliar el reservorio de compuestos químicos con actividades biológicas y con farmacóforos distintos. Nuestro país cuenta con una enorme diversidad de recursos naturales con características únicas, entre ellos nuestros extensos litorales y zonas costeras. Para generar un proyecto robusto y multidisciplinario en el área de descubrimiento de productos naturales marinos en México, se propone comenzar realizando nueve muestreos en zonas marinas y costeras alrededor de la Península de Yucatán. Se propone obtener diversas variables biológicas y fisicoquímicas que se utilizarán para caracterizar las localidades muestreadas. Además, se obtendrá el ADN de las comunidades microbianas presentes en los sedimentos que se utilizará para realizar estudios de filogenia y diversidad de actinomicetos. Los sedimentos serán procesados con diversas técnicas para obtener en cultivo un mayor número de nuevos géneros de actinomicetos. Se utilizará el ADN de las cepas aisladas para complementar los estudios de filogenia y diversidad de las comunidades bacterianas y para dirigir los estudios químicos de aislamiento y elucidación estructural de metabolitos secundaros. Los datos biológicos y fisicoquímicos se utilizarán para investigar el efecto de estas variables ecológicas sobre la diversidad de la comunidad de actinomicetos presentes en los sedimentos. Por último, se generará una colección de microorganismos criogenizados que podrán ser utilizados más adelante para estudios del potencial genéticos de producción de metabolitos secundarios de las cepas aisladas._x000D_

Con este proyecto se integrará un grupo único en el país, de competitividad internacional y que incluirá la participación de expertos en las ramas de la química, microbiología molecular y oceanografía costera. En este grupo multidisciplinario la experiencia de las distintas áreas de conocimiento se al descubrimiento de nuevos productos naturales marinos. A pesar de los múltiples esfuerzos de investigación que existen en esta área, somos el primer grupo que enfoca sus esfuerzos exclusivamente al descubrimiento de productos naturales de origen marino en el cual los cuales los colaboradores de las distintas ramas pertenezcan al mismo instituto. _x000D_ El uso de técnicas moleculares para enfocar y dirigir las estrategias de muestreo y estudio para el descubrimiento de productos naturales marinos ha dado buenos resultados en grupos consolidados en el extranjero. Nuestro grupo tiene la ventaja de poder accesar la gran diversidad de recursos naturales en nuestro país, comenzando por la zona costera de la Península de Yucatán. Como parte primordial de esta propuesta se plantea incluir estudios de diversidad y filogenia tanto de los actinomicetos aislados cómo de los identificados directamente en los sedimentos. Ambos estudios se realizarán utilizando genes del 16s ribosomal. Estos estudios se combinarán con las variables ecológicas de las localidades muestreadas para investigar las relaciones y efectos que éstas tienen en la generación de diversidad de la comunidad de actinomicetos. Paralelamente se plantea realizar el estudio químico de los metabolitos secundarios producidos por los microorganismos aislados con una estrategia de fraccionamiento por diferencia de polaridad y siguiendo la actividad antibiótica (e.g. contra Staphylococcus aureus y Enterococcus fecalis) y citotóxica (e.g. contra larvas de Artemia salina) de los extractos obtenidos. Las fracciones con actividad biológica pueden después ser utilizadas para proyectos de elucidación estructural de los compuestos presentes en los extractos._x000D_ Además, se generará una amplia colección de actinomicetos de origen marino que podrán ser utilizados en estudios posteriores para: 1) pruebas de actividad biológica contra otro tipo de patógenos y enfermedades y 2) evaluación del potencial genético de las cepas aisladas por medio de la identificación de genes específicos involucrados en rutas metabólicas de la producción de metabolitos secundarios (e.g. PKS y NRPS). _x000D_ Con este proyecto se consolidará un grupo de trabajo que aborde la problemática del descubrimiento de nuevos productos naturales con actividad biológica de manera integral y haciendo un uso sustentable de los recursos naturales de nuestro país._x000D_