Identificación y clasificación de las rutas metabólicas de las especies de Leptospira spp

Abstract

El aislamiento de Leptospira spp. es considerado como la prueba de laboratorio de mayor fiabilidad para el diagnostico de leptospirosis. Sin embargo, las limitaciones del cultivo impiden su implementación para el diagnostico de rutina y han retrasado el desarrollo de nuevas alternativas diagnósticas y terapéuticas. El objetivo de este trabajo fue identificar y caracterizar de las rutas metabólicas del género Leptospira a partir de su contenido genómico y con ello explorar las capacidades metabólicas de este microorganismo. De acuerdo con lo anterior, se encontraron cinco grupos monofiléticos que concuerdan con su estado de patogenicidad pero que difieren en parte de su contenido genómico. Del mismo modo, se realizaron reconstrucciones de modelos metabólicos a escala genómica que demostraron la presencia de distintas rutas metabólicas en los clados, así como respuestas diferenciales durante análisis basados en restricciones. Lo anterior sugiere que las diferencias en los contenidos genómicos provienen de procesos adaptativos y se asocian a los diversos fenotipos observados durante el cultivo. Estos resultados proponen que los miembros de los distintos clados tienen diferentes requisitos nutricionales y que estos metabolitos tienen el potencial de ser utilizados para la diferenciación de especies, como blancos farmacológicos y/o suplementos para la formulación de nuevos medios de cultivo o para ajustar los existentes. (Texto tomado de la fuente)

The Leptospira isolation is considered the most reliable laboratory test for leptospirosis diagnosis. However, the culture limitations has hampered its implementation for routine diagnosis and has delayed the development of new diagnostic and therapeutic alternatives. The objective of this work was to identify and characterize the metabolic pathways of the genus Leptospira based on its genomic content and thereby to explore the metabolic capacities of this microorganism. In accordance with the above, five monophyletic groups were found that agree with their pathogenicity status but differ in part in their genomic content. In the same way, genome-scale metabolic models demonstrated the presence of different metabolic pathways in the clades, as well as differential responses during constraint-based analyses. This suggests that the genomic content differences stem from adaptive processes and they are associated with the several phenotypes observed during cultivation. These results propose that the different clades members have variations in nutritional requirements and that these metabolites have the potential to be used for the species differentiation, as drug targets and/or supplements for the formulation of new culture media or to adjust existing ones.