Cuando varios compuestos carbonados se encuentran disponibles en su medio de crecimiento, los estreptomicetos los emplean de manera secuencial y jerárquica como fuente de carbono y energía. Esta utilización diferenciada es determinada por un proceso regulatorio denominado represión catabólica por carbono (RCC). De manera semejante, la síntesis de metabolitos secundarios (pigmentos y antibióticos) y la diferenciación morfológica, son susceptibles a RCC. Dada la importancia comercial de los estreptomicetos y con el fin de optimizar la producción de metabolitos secundarios, desde años atrás, se ha estudiado la RCC en éste género. Dentro de los mecanismos de RCC en bacterias, se puede mencionar el sistema fosfoenolpiruvato: fosfotransferasa (PTS), muy relevante para enterobacterias y para Bacillus. En los estreptomycetos PTS participa en el transporte y fosforilación de fructosa y N-acetilglucosamina, pero a través del PTS no puede explicarse la acción represora de otros azúcares como arabinosa, glucosa y galactosa. En éste género, tampoco el AMP cíclico parece tener relevancia en la RCC. Por el contrario, se ha propuesto que el producto de expresión de genes que codifican para la enzima glucosa cinasa (Glk) y SCO2127 (proteína de función desconocida), son necesarios para ejercer la RCC. Las principales evidencias que soportan la acción son: i) mutantes de S. coelicolor, aisladas por su resistencia a un análogo de glucosa (DogR), son insensibles a RC por glucosa, carecen de Glk y su fenotipo se revierte al transformarlas con un fragmento de DNA de 2.9 kb, que codifica para Glk y SCO2127, ii) Un derivado del fago ?C31 con el gen glkA restituye parcialmente el fenotipo silvestre cuando se utiliza para lisogenizar a una mutante DogR de S. coelicolor . El restablecimiento completo del fenotipo silvestre se observa con el fago ?C31 KC896 que contiene ambos genes (glkA y sco2127), apoyando la idea de que ambos genes se encuentran involucrados en la RCC. Un análisis de la secuencia de los productos de expresión de ambos genes, no sugiere la presencia de motivos de unión a DNA y aunque se ha buscado insistentemente, tampoco se ha podido detectar que Glk se una a proteína alguna. Sin embargo, para SCO2127, hemos reportado su unión BldKB, proteína que participa en la diferenciación morfológica de éste microrganismo. Además, una mutante deletada en SCO2127, es insensible al efecto negativo de glucosa sobre la formación de micelio aéreo y la producción del antibiótico actinorrodina, sugiriendo la participación de ésta proteína en dichos procesos. Sin embargo, aún no existe un modelo que explique bien el papel de glk y sco2127 o sus productos de expresión, en este mecanismo de regulación. Debido a esto, queremos establecer la función de ambos elementos en la RCC. El uso de microarreglos de DNA permite llevar a cabo análisis de la expresión de genes como respuesta a diversas condiciones experimentales. En éste marco, obtener y comparar los transcriptomas de las cepas silvestre y de las mutantes ?glk y ?sco2127 de S. coelicolor en condiciones represoras (glucosa) y no represoras, permitirá la detección de genes expresados diferencialmente entre las cepas y seleccionar aquellos posiblemente involucrados en la RCC para un estudio detallado. Posteriormente, la inactivación de los genes seleccionados dará luz sobre su participación en la RCC del metabolismo primario y secundario y de la diferenciación morfológica, que nos permita adquirir un panorama mas detallado del proceso de RCC y de su impacto en la fisiología del microrganismo bajo estudio.

Los estudios sobre el efecto de la fuente de carbono sobre procesos biológicos como la producción de metabolitos secundarios y la diferenciación morfológica no se pueden ubicar en una sola disciplina y al igual que la mayoría de los proyectos de investigación, involucran áreas como la microbiología general, la bioquímica y la biología molecular, surgiendo modelos de estudio interesantes cuya originalidad deriva de que la síntesis de estos compuestos se presenta solo en algunos sistemas biológicos, ocurre generalmente en la fase tardía del crecimiento microbiano y requiere de vías metabólicas específicas dependientes del metabolismo primario. El género Streptomyces produce más del 60% de los metabolitos secundarios de origen microbiano y de entre ellos, casi el 70% corresponde a antibióticos naturales de interés para la clínica y para la investigación experimental, de ahí su importancia como modelo de estudio. La producción fermentativa de los metabolitos secundarios se lleva a cabo en medios complejos a partir de fuentes de carbono como el almidón de maíz y las melazas. Sin embargo, su síntesis puede verse muy limitada cuando en el medio coexisten fuentes de carbono que incluyen azúcares fácilmente asimilables. Bajo estas condiciones, se observa una utilización secuencial y jerárquica de los azúcares presentes en el medio. Este comportamiento es determinado por un proceso regulatorio denominado represión catabólica por carbono (RCC). Los mecanismos responsables de la RCC en las enterobacterias así como en el género Bacillus se encuentran bien establecidos. Sin embargo, en los estreptomicetos se conoce muy poco sobre éste proceso y aun no existe un modelo general que explique a satisfacción las bases bioquímicas y moleculares del mismo. Adicionalmente, se pueden visualizar sus repercusiones biotecnológicas al generar información que puede ser empleada en la optimización de procesos de producción industrial, a la vez que dar luz sobre las bases para el mejoramiento genético de las cepas productoras.