研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種方法，以刺激隱藏在放線菌基因組中的新抗生素或抗寄生蟲化合物的產(chǎn)生，放線菌基因組是放線菌素和鏈霉素等藥物的來源，并且已知具有其他未開發(fā)的化學物質(zhì)?？茖W家在“eLife”雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
伊利諾伊大學厄本那-香檳分校生物化學教授薩蒂什•奈爾(Satish Nair)表示，研究人員希望克服數(shù)十年來的難題，這些難題一直困擾著那些希望研究和利用細菌可以產(chǎn)生的無數(shù)抗生素，抗真菌和抗寄生蟲化合物的人。這項研究。
他說：“在實驗室條件下，細菌不會產(chǎn)生它們具有制造能力的分子數(shù)量。”“那是因為許多細菌都是由小分子激素調(diào)節(jié)的，除非細菌受到威脅，否則它們不會產(chǎn)生。”
Nair和他的同事想確定這種激素如何影響放線菌中抗生素的產(chǎn)生。通過將細菌暴露于正確的激素或激素組合中，研究人員希望刺激微生物產(chǎn)生可用于醫(yī)學的新化合物。
研究小組專注于avenolide，這種激素在化學上比早期細菌激素研究中使用的激素更穩(wěn)定。阿維諾利德調(diào)節(jié)土壤微生物中一種稱為阿維菌素的抗寄生蟲化合物的產(chǎn)生。該化合物的化學修飾形式伊維菌素被用于治療河盲癥，這是一種由蠅類傳播的疾病，在開發(fā)該藥物之前，這種蠅類使數(shù)百萬人致盲，其中大多數(shù)人在撒哈拉以南非洲。
對于這項新研究，化學研究生Iti Kapoor在實驗室中開發(fā)了比以前更簡化的合成阿維內(nèi)酯的方法。這使研究小組能夠研究激素與細菌細胞內(nèi)外的受體之間的相互作用。
奈爾說：“使用一種稱為X射線晶體學的方法，Iti和生物化學專業(yè)的研究生Philip Olivares能夠確定激素如何與其受體結合以及在沒有激素的情況下該受體如何與DNA結合。”“通常，這些受體位于基因組上，它們基本上起著制動作用。”
研究人員發(fā)現(xiàn)，當激素與之結合時，受體就會失去與DNA結合的能力。這可以關閉剎車，使生物體能夠排出防御性化合物，例如抗生素。
知道受體的哪些區(qū)域參與激素和DNA的結合后，研究團隊就可以掃描數(shù)十種放線菌的基因組，以找到具有正確特性的序列來結合其受體或相似受體。這個被稱為基因組挖掘的過程，使研究小組能夠鑒定出90種放線菌，這些放線菌似乎受到阿韋洛利或同級其他激素的調(diào)節(jié)。
奈爾說：“我們的長期項目是吸收這90種細菌，使其在實驗室中生長，向它們添加化學合成的激素，并觀察正在產(chǎn)生什么新分子。”“我們方法的優(yōu)點在于，我們現(xiàn)在可以使細菌產(chǎn)生通常在實驗室中無法制造的大量分子。”
他說，其中一些新化合物可能與醫(yī)學有關。
標簽： 驅(qū)動細菌
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