BALTIMORE, Md. Kalifornia – A tengerből származó természetes vegyületek felkutatására irányuló kutatás során a Marine Biology folyóiratban tudósok egy csoportja számol be egy olyan baktériumról, amely az emberi egészségre utaló jelnek tűnik. tengeri szivacs.
A csapat megállapította, hogy az Ausztráliához közeli Nagy-korallzátony mentén élő szivacsfajták szinte teljes egészében egy baktériumtörzsből álló "tenyészthető" populációt tartalmaznak, amely szoros kapcsolatban él a porózus tengeri állatokkal, de nem a környező vizekben.. A szivacsban sok „kultúrázatlan” baktérium is található, amelyeket a tudósok még nem tudnak kitermelni.
"Azt találtuk, hogy a tenyészthető mikrobapopuláció nagyon stabil" - számol be Russell Hill, a Marylandi Egyetem Biotechnológiai Intézetének (UMBI) munkatársa. "Úgy tűnik, hogy ennek a baktériumnak a jelenléte összefügg a szivacs egészségével, és jó modell a munkánkhoz." Hill, az UMBI Tengeri Biotechnológiai Központjának molekuláris mikrobiológusa és munkatársai az Australian Institute of Marine Science (AIMS) beszámolói szerint az azonos típusú Rhopaloeides odorabile szivacs egyes egészségtelen példányai nem tartalmazták a baktériumtörzset.
Az ilyen mikrobák és szivacsok szimbiózisának megértése kritikus lépés az ilyen baktériumokban található potenciális biológiailag aktív, esetleg gyógyhatású vegyületek tanulmányozásában. A szivacsok a biológiailag aktív összetevőket tartalmazó új vegyületek gazdag forrásaiként ismertek, amelyek új gyógyszerjelölteknek minősülhetnek. Egyes esetekben a bioaktív vegyületek valószínűleg baktériumoktól származnak, nem pedig maguktól a szivacsoktól.
A COMB/AIMS csapat által közzétett 2001. januári tanulmány feltárta a lehetőséget, hogy a tengeri szivacsokban élő baktériumok a jövőbeni gyógyszerek gazdag forrásai lehetnek. A korábbi tanulmányban génszekvenálási vizsgálatokkal azonosították, hogy a vizsgált szivacsokból származó tenyésztetlen baktériumok közül sok az Actinomycetes baktériumcsaládba tartozik. Évtizedek óta a mikrobacsalád talajból származó tagjai a mai, természetesen előforduló antibiotikumok 60-70 százalékának forrásai.
A jelenlegi vizsgálatban a csapat több új aktinomicétát tenyésztett ki laboratóriumban további vizsgálatok céljából. "A vegyületet termelő mikrobák vagy génjeik izolálása nyilvánvalóan sokkal jobb megközelítés, mint a szivacsok betakarítása és termesztése, ami rendkívül nehéz" - kommentálja Hill.
Az újonnan felfedezett baktériumtörzs (a part menti vizekben igen gyakori alfa-proteobaktériumok családjába tartozó) túlsúlyának megállapítása szintén némileg tudományos eltérés.Az ilyen baktérium-szivacs társulások korábbi tenyésztési vizsgálatai azt mutatták, hogy a szivacsokban lévő baktériumpopulációk nagyon változatosak lehetnek.
"Ez kiváló lehetőséget biztosít a közösség ezen komponensének időbeli és földrajzi eltéréseinek, valamint az egyes Rhopaloeides odorabile egyedenkénti eltéréseinek felmérésére egyetlen helyen" - javasolja Hill. "A szivacsokhoz kapcsolódó mikrobiális közösségek stabilitását nem tanulmányozták széles körben, és ennek fontos következményei vannak a szimbiontokból származó bioaktív vegyületek előállítására, valamint a szivacsok mikrobiális sokféleség forrásanyagaként való felhasználására a természetes termékek szűrésére szolgáló programokban. Úgy gondoljuk, hogy ez azt mutatja, hogy ennek a szivacsnak az igazi szimbiontja."
Az R. odorabiles szivacs az egész Nagy-korallzátony régióban elterjedt, és a tipikus ökológiai viszonyokat tükrözi. A csapat az Ausztrália melletti korallzátonyok tíz különböző területéről gyűjtött szivacs mikrobáit tanulmányozta.A baktériumok szerepet játszhatnak a táplálékfelvételben.
A tudósok azt találták, hogy a szivacs táplálékfelvevő kamráit körülvevő mikrobák az ilyen állatok többszájú rendszerét jelentik. De valójában nem táplálék a szivacs számára. Mivel nem tudták megtalálni a baktériumtörzset a szivacsok körüli vízben, a tudósok szerint valószínűleg specifikus és bensőséges kapcsolat van a kettő között.
Egyre nő az érdeklődés, hogy egyes esetekben a vegyületeket a szivacsokon és a szivacsokban élő baktériumok szintetizálják, és szerepet játszanak az állatok egészségének és tápláltságának megőrzésében.
A Marylandi Egyetem Biotechnológiai Intézetét Maryland állam törvényhozása 1985-ben „az állam gazdasági fejlődésének új paradigmájaként a biotechnológiával kapcsolatos tudományokban” bízta meg. Öt fő kutatási és oktatási központtal Maryland-szerte az UMBI elkötelezett a biotechnológia határterületeinek előmozdítása mellett. A központok a Center for Advanced Research in Biotechnology Rockville-ben; Mezőgazdasági Biotechnológiai Központ a College Parkban; és a Tengeri Biotechnológiai Központ, az Orvosi Biotechnológiai Központ és a Humán Virológiai Intézet, mind B altimore-ban.
