| Элефтерия терра | |
|---|---|
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Тип: | |
| Класс: | |
| Род: | Элефтерия |
| Разновидность: | E. terrae |
| Биномиальное имя | |
| Элефтерия терра Ling et al., 2015 | |
Eleftheria terrae - недавно обнаруженная грамотрицательная бактерия . [1] E. terrae - это временное название организма, поскольку он был обнаружен только в 2014 году и все еще находится в стадии научных исследований. Было обнаружено, что он производит ранее неизвестный антибиотик под названием тейксобактин . Открытие E. terrae может означать новую эру антибиотиков, поскольку тейксобактин - первый новый антибиотик, открытый после синтетической эры 1980-х годов. [2] Предыдущие исследования показали, что другие некультивируемые бактерии, такие как E. terrae, обладают потенциалом для разработки новых противомикробных средств. [1]
Открытие [ править ]
По данным на 2015 год, около 99% видов бактерий не выращиваются и требуют передовых средств, таких как iChip , для изоляции. [3] E. terrae - одна из таких бактерий, которую ученые ласково назвали «микробной темной материей», культивируемой новыми научными методами. [1] Команда из Novobiotic Pharmaceuticals под руководством Л. Линга обнаружила Eleftheria terrae осенью 2014 года на поле в штате Мэн с помощью технологии, разработанной в Северо-Восточном университете, которая называется iChip или метод изоляционного чипа. [4] iChip представляет собой небольшой пластиковый блок, в котором проходят 192 отверстия. [3]Отверстия заполняют питательной средой, а затем инокулируют почвой, разбавленной для внесения только одной бактерии в каждую лунку. [3] После внесения бактерий в лунки iChip покрывают с обеих сторон полупроницаемой мембраной и помещают в ящик с исходной почвой. [3] В проницаемые мембраны позволяют питательные вещества и факторы роста из почвы диффундировать в и позволяют рост только одного вида . [3] Ling et al. проверили приблизительно 10 000 изолятов роста iChip на предмет предполагаемой антимикробной активности, и E. terrae, похоже, обнадеживала. [1] Эта технология может открывать еще большеантибиотики , позволяя лабораториям выращивать ранее «некультивируемые» микроорганизмы . [5]
Общие характеристики [ править ]
E. terrae - грамотрицательная бактерия, вырабатывающая антибиотик тейксобактин . E. terrae растет и проявляет антибактериальную активность во многих различных условиях роста, но оптимально в ферментационном бульоне R4. Бульон для ферментации R4 состоит из 10 г глюкозы , 1 г дрожжевого экстракта , 0,1 г казаминовых кислот , 3 г пролина , 10 г MgCl 2 · 6H 2 O , 4 г CaCl 2 · 2H 2 O , 0,2 г K 2 SO 4 , 5,6 г свободной кислоты TES на литр. из деионизированной Н2 O при рН 7. [1] Е. Terrae ' ы метаболизма и экологии еще не были хорошо документированы.
Филогения [ править ]
E. terrae относится к классу бета-протеобактерий. [1] После секвенирования генома организма был сделан вывод, что E. terrae является членом ранее неизвестного рода, близкого по генетическому составу к Aquabacteria, на основании секвенирования гена 16S рРНК и гибридизации ДНК-ДНК, выполненной с помощью компьютерного анализа. [1] Было известно, что организмы рода Aquabacteria не производят антибиотики до открытия E. terrae . [1]
Геномика [ править ]
Лин и ее команда расшифровали геном из E. Terrae и оценили ее 6,6 MBP в длине, используя в доме трубопровода по TUCF Genomics. [1] После того, как черновой вариант генома был собран, он был проверен на наличие последовательностей, тесно связанных с доменами аденилирования . [1] Контиги , кодирующие пути биосинтеза тейксобактина, были вручную отредактированы и упорядочены. [1] Это позволило комбинировать другие контиги, которые собирались отдельно. [1] Любые оставшиеся в геноме пробелы были заполнены с помощью мостиковых фрагментов, разработанных с помощью ПЦР и секвенирования по Сэнгеру . [1]Разрывы закрывали с использованием тех же праймеров, которые использовались при амплификации. [1]
Производство антибиотиков [ править ]
E. Terrae ' производство s из теиксобактина является видным , потому что недавние испытания показали , что теиксобактин связывает иначе , чем большинство обычно используемые антибиотики , что делает его более трудным для бактерий подвергаются нападению развивать сопротивление. [1] Эксперименты, проведенные Ling et al. показали, что тейксобактин способен связываться с липидными предшественниками пептидогликана , который составляет часть стенок бактериальных клеток. [1] Результаты не показали какой-либо устойчивости к тейксобактину у исследованных организмов, включая Staphylococcus aureus и Mycobacterium tuberculosis . [1]Эти результаты показывают, что мишенью тейксобактина не является белок, что позволяет предположить, что развитие устойчивости бактерий к тейксобактину гораздо менее вероятно. [1] Эти эксперименты также показали, что тейксобактин действует по такому же механизму, что и антибиотик ванкомицин, который связывается с молекулой липида II в предшественниках пептидогликана, но, в отличие от ванкомицина, тейксобактин способен связываться с модифицированными молекулами липида II, обнаруженными у устойчивых к ванкомицину бактерий. [1] Ингибирование тейксобактином синтеза пептидогликана дополнительно объясняется открытием Лингом накопления пентапептида ундекапренил-N-ацетилмурамовой кислоты, что является важным этапом в биосинтезе.пептидогликана. [1] Согласно тестам Линга, тейксобактин способен ингибировать синтез пептидогликана путем связывания с липидом I, липидом II и ундекапренилпирофосфатом . [1] Тейксобактин, по-видимому, специфически взаимодействует с предшественниками пептидогликанов, а не блокирует активность ферментов . [1]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v Ling LL, Schneider T, Peoples AJ, Spoering AL, Engels I, Conlon BP, Mueller A, Schäberle TF, Hughes DE, Эпштейн С., Джонс М., Лазаридес Л., Стедман В.А., Коэн Д.Р., Феликс С.Р., Феттерман К.А., Миллетт В.П., Нитти А.Г., Зулло А.М., Чен С., Льюис К. (7 января 2015 г.). «Новый антибиотик убивает патогены без обнаруживаемой резистентности» . Природа . 517 (7535): 455–459. Bibcode : 2015Natur.517..455L . Дои: 10.1038 / природа14098 . PMC 7414797 . PMID 25561178 .
- ^ Райт, Джерард (7 января 2015). «Антибиотики: непреодолимый новичок». Природа . 517 (7535): 442–444. Bibcode : 2015Natur.517..442W . DOI : 10,1038 / природа14193 . PMID 25561172 . S2CID 4464402 .
- ^ a b c d e Николс, Д .; Cahoon, N .; Трахтенберг Е.М.; Pham, L .; Mehta, A .; Belanger, A .; Каниган, Т .; Льюис, К .; Эпштейн, СС (19 февраля 2010 г.). «Использование Ichip для высокопроизводительного культивирования in situ« некультивируемых »видов микробов» . Прикладная и экологическая микробиология . 76 (8): 2445–2450. DOI : 10,1128 / AEM.01754-09 . PMC 2849220 . PMID 20173072 .
- ^ Servick, Келли (7 января 2015). «Микроб, обнаруженный в травянистом поле, содержит мощный антибиотик». Наука . DOI : 10.1126 / science.aaa6305 .
- ^ Ледфорд Хейди (7 января 2015). «Перспективный антибиотик обнаружен в« темной материи » микробов ». Природа . DOI : 10.1038 / nature.2015.16675 . S2CID 87719690 .
