Forscher entdecken neuartigen Weg zur Erhöhung der Mengen von Antibiotika

Eine neuartige Möglichkeit der Erhöhung der Mengen von Antibiotika, produziert von Bakterien entdeckt wurde, könnte deutlich verbessert und die Erträge dieser wichtigen verbindungen in die kommerzielle Produktion. Es könnte auch wertvoll sein, zu helfen, entdecken Sie neue verbindungen. Mit der stetig wachsenden Bedrohung durch Antibiotika-Resistenzen sind diese tools sehr nützlich sein wird, sicherzustellen, dass wir haben genug von diesen nützlichen verbindungen in die Zukunft.

Die meisten Antibiotika, die wir heute kennen, sind natürlich produziert von einer Gruppe von Bodenbakterien namens Streptomyces. Für die kommerzielle Produktion dieser Antibiotika für den klinischen Einsatz ist es notwendig, um die Ausbeute zu erhöhen. Dies hat in der Regel erreicht, indem nach dem Zufallsprinzip induziert Mutation und screening für Stämme, die zeigen, dass erhöhte Produktion, ein Prozess, der viele Jahre dauert. Bei der Technik war weit genug Fortgeschritten, um zu analysieren, wie diese erzielt worden sind, die Wissenschaftler fanden, dass, in einigen Fällen, die Erhöhung der Ausbeute wurde aufgrund wiederholter Kopien der Gene, die notwendig für die Antibiotika-Produktion.

In fast allen Fällen, die Gene, die benötigt werden, um diese zu produzieren Antibiotika gebündelt sind, in das bakterielle Genom. In der Arbeit erfolgt zunächst am John Innes Centre, die strategisch finanziert von der Biotechnologie und Biologische Wissenschaften Research Council, Professor Mervyn Bibb und Mitarbeiter Dr. Koji Yanai von einem Japanischen Labor vor 36 wiederholenden Kopien von einem gen-cluster in einem Stamm von Streptomyces hatte, wurden wiederholt ausgewählt, um zu über-produzieren, die das Antibiotikum kanamycin.

„Das zeigte uns, dass eine kontrollierte und stabile Amplifikation von Antibiotika-gen-Cluster möglich sein könnte, und dass, wenn es war, es wäre ein wertvolles Werkzeug für engineering ertragreiche kommerzielle Stämme von Bakterien,“ sagte Professor Bibb. Der Forscher ging dann auf identifizieren der Komponenten in Streptomyces verantwortlich für die Erstellung der 36 Wiederholung Clustern, kanamycin führte zu überproduktion. Diese bestehen aus zwei DNA-Sequenzen flankieren das gen-cluster, und ein protein, bekannt als ZouA, erkennt, dass die beiden Sequenzen und Wiederholungen.

In der Forschung veröffentlicht in der Zeitschrift proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, Prof Bibb und Kollegen Dr. Takeshi Murakami und Prof Charles Thompson, arbeiten an der University of British Columbia, zusammen mit den gleichen japanischen pharmazeutischen Labor, beschreiben ein system für die gezielte Amplifikation von gen-Clustern. Die Forscher waren in der Lage, Ingenieur diese Komponenten in genetischen ‚Kassetten‘, und dann legen Sie diese in einem anderen Stamm von Streptomyces. Sie erfolgreich auf das system zu machen, Streptomyces coelicolor synthetisiert überproduktion actinorhodin, ein blau-pigmentierten Antibiotikum. Sie glauben, dass das system funktioniert genauso gut für viele andere Streptomyces-Stämmen, die Antibiotika, und haben auch gezeigt, dass es Funktionen in ein anderes Bakterium, Escherichia coli.

Das system kann auch entdecken Sie neue, unentdeckte Antibiotika. Eine Reihe von Streptomyces-Arten haben Ihre ganze Genome sequenziert, und viele weitere werden erwartet. Die Forscher in der Lage gewesen zu identifizieren, die anderen gen-Cluster innerhalb dieser Sequenzen mit unbekannten Produkten. Es ist wahrscheinlich, dass viele von diesen ‚kryptischen‘ gen-Cluster erzeugen potentiell neue Antibiotika, aber bei einem nicht nachweisbaren Niveau, oder nur unter bestimmten Umweltbedingungen. Mit dem gen-cluster-Amplifikation-system identifiziert, hier wird es möglich sein, verstärken diese kryptischen gen-Cluster, identifizieren, Ihre Produkte, und möglicherweise entdecken neues Antibiotikum für den Kampf gegen resistente superbugs.

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