Új, továbbfejlesztett gyógyszerek eredménye lehet a DNS-információk első alkalommal történő átvitele egyik Streptomyces-fajról a másikra

Új, továbbfejlesztett gyógyszerek eredménye lehet a DNS-információk első alkalommal történő átvitele egyik Streptomyces-fajról a másikra
Új, továbbfejlesztett gyógyszerek eredménye lehet a DNS-információk első alkalommal történő átvitele egyik Streptomyces-fajról a másikra
Anonim

ATHENS, Ga. – A Georgiai Egyetem kutatói először sikerült DNS-t átvinniük a fontos Streptomyces baktérium genetikailag nem jellemző fajaiba. A rendszer fágok (bakteriális vírusok) használatán alapul, amelyek megfertőzik ezeket a baktériumokat, hogy a DNS-t a tenyésztett gazdaszervezetből a később megfertőzött recipiensbe vigyék át.

Ez az eljárás számos fontos előnnyel rendelkezik a jelenlegi technológiához képest, és sokkal könnyebbé teszi (egyes esetekben lehetséges) a gyógyszergyárak számára a Streoptomyces-alapú antibiotikumok és rákellenes gyógyszerek kifejlesztését.A tanulmány eredményeit ma online tették közzé a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban. A kutatás nyomtatott változata május 22-én jelenik meg.

“Ez először teszi lehetővé például a bleomicin bioszintetikus útvonalának tanulmányozását és manipulálását a termelő szervezetben. A bleomicin egy fontos rákellenes kemoterápiás gyógyszer, amely eddig teljesen ellenálló volt a genetikai manipulációval szemben” – mondta Dr. Janet Westpheling, az UGA genetikusa és a kutatócsoport vezetője. „Arra számítunk, hogy a DNS ebbe a Streptomyces törzsébe való bejuttatása új bleomicinek termeléséhez vezet.”

Westpheling, aki a felfedezésről február végén, egy szingapúri nemzetközi találkozón számolt be, a felfedezésért nagy elismerést tulajdonít a laboratóriumában tanuló két diáknak, akik meg voltak győződve arról, hogy a több tudós által régóta lehetetlennek hitt átvitel sikeresen teljesítve.

Julie Burke végzős hallgató és egy egyetemista David Schneider (jelenleg a Wisconsin-Madison Egyetem bakteriológiai tanszékén) kezdeményezte az átviteli rendszer ötletét.Novemberben szabadalmat adtak ki ennek a technológiának az antibiotikumok felfedezésében való felhasználására a University of Georgia Research Foundation számára.

A munkát a National Science Foundation, a Phizer Pharmaceutical Company, a National Institutes of He alth genetikai képzési ösztöndíja és a Georgiai Egyetem Senior Graduate Research Díja támogatta.

A transzdukció – azaz a DNS egyik szervezetből a másikba történő áthelyezése, hordozóként fágoknak nevezett vírusok felhasználásával – alkalmazásának ötlete nem új. Számos probléma azonban a transzdukciót nem praktikussá, ha nem lehetetlenné tette a Streptomyces-ben. A kutatók régóta vágynak egy ilyen rendszerre, mivel lehetővé tenné erősebb vagy eltérő gyógyszerek kifejlesztését a fertőzések vagy a rák elleni küzdelemben.

Valójában több száz Streptomyces faja létezik, és jelenleg több mint kéttucatnyit használnak fel az emberi és állati egészség javítására. A gyógyszereket azonban közvetlenül a talajból származó élőlényekből kell előállítani, és ez költséges és időigényes lehet.Ami még rosszabb, az általánosan használt antibiotikumokkal szembeni rezisztencia évről évre egyre kifejezettebb. A fertőzések új törzsei rendszeresen megölnek olyan betegeket, akik néhány éve még életben maradhattak.

„Az új és továbbfejlesztett antibiotikumok iránti igény egyre nagyobb problémát jelent az emberi egészségügyben. Sok „árva” gyógyszer várja a fejlesztést, ha csak az ezeket termelő organizmusokat manipulálni lehetne” – mondta Westpheling. "Emellett a meglévő gyógyszerek genetikai útvonalainak megkeverésének képessége valóban új típusú vegyületek előállításához vezethet, amelyekkel szemben nincs rezisztencia."

A Westpheling és csapata által megoldott döntő probléma az volt, hogy bár fágok által közvetített DNS-transzfer megtörténik, azt nem észlelték, mivel a fágok rendkívül virulensek, és elpusztítják a DNS-t fogadó sejteket. A csapat azonban megtalálta a módját, hogy eltávolítsa a fágok halálos hatását – az úgynevezett felülfertőződési ölést –, és lehetővé tegye számukra, hogy DNS-hordozóként szolgáljanak anélkül, hogy elpusztítanák azokat a sejteket, amelyekbe a DNS-t szállítják.

A kutatók a Streptomyces coelicolor nevű törzset használták, amely a genetikailag leginkább jellemezhető aktinomicéta, a fonalas prokarióta szervezetek rendkívül változatos csoportja, amely magában foglalja a legtöbb fő természetes eredetű antibiotikumot. Egyedülállóak a baktériumok között, mivel a gombákhoz hasonló elágazó hifaként nőnek, miközben tápanyagot gyűjtenek a talajból. A S. coelicolor mint szervezet modellként jelentős érdeklődést váltott ki, és útmutatóként szolgál a fontos terápiás hatású törzsek vizsgálatához.

Az eredmény egy új genetikai „postai rendszer”, amely lehetővé teszi a kutatók számára, hogy új kémiai gerinceket hozzanak létre, amelyek megváltoztathatják vagy javíthatják a Streptomyces funkcióját a fertőzések és a rák elleni küzdelemben. Ez döntő fontosságú lehet, mivel a talajból származó Streptomyces - amelyeket szinte minden nagyobb gyógyszergyár használ - nem fejlődik elég gyorsan ahhoz, hogy lépést tudjon tartani a betegségek kórokozókkal szembeni rezisztenciájával.

A gyógyszerfejlesztés gyakorlati fontosságán túlmenően a Streptomyces-ben a transzdukció alkalmazása óriási hatással lesz ezen organizmusok biológiájának tanulmányozására. Az általánosított transzdukció egy fontos eszköz, amelyet a tudósok használnak olyan magasan fejlett modellrendszerek feltérképezésére és manipulálására, mint az E. coli.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei