Элефтерия терра - Eleftheria terrae

Элефтерия терра
Научная классификация
Домен:
Бактерии
Тип:
Протеобактерии
Учебный класс:
Бетапротеобактерии
Род:
Элефтерия
Разновидность:
E. terrae
Биномиальное имя
Элефтерия терра
Ling et al., 2015

Элефтерия терра недавно обнаруженный Грамотрицательные бактерии.[1] E. terrae - это временное название организма, поскольку он был открыт только в 2014 году и все еще находится в стадии научных исследований. Было обнаружено, что он производит ранее неизвестное антибиотик названный 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 имеют потенциал для разработки новых противомикробных средств.[1]

Открытие

По состоянию на 2015 год около 99% видов бактерий не выращиваются и требуют передовых средств, таких как iChip, быть изолированным.[3] E. terrae один из таких бактерия ласково названный учеными "микробная темная материя", культивируемая новыми научными методами.[1] Команда Novobiotic Pharmaceuticals под руководством Л. Линга обнаружила Элефтерия терра осенью 2014 г. на поле в Мэн используя методику, разработанную в Северо-Восточный университет называется технологией iChip или изолирующим чипом.[4] IChip - это небольшой пластиковый блок, в котором проходят 192 отверстия.[3] Отверстия заполняют питательной средой, а затем инокулируют почвой, разбавленной так, чтобы в каждую лунку помещалась только одна бактерия.[3] После размещения бактерий в отверстиях iChip закрывается с обеих сторон полупроницаемый мембрана и положить в ящик с исходным грунтом.[3] В проницаемый мембраны позволяют питательным веществам и факторам роста из почвы проникать внутрь и позволяют расти только одному разновидность.[3] Ling et al. проверили около 10 000 изолятов роста iChip на предмет предполагаемой антимикробной активности, и E. terrae казался обнадеживающим.[1] Эта технология имеет потенциал для открытия еще большего антибиотики позволяя лабораториям расти ранее "не культивируемыми" микроорганизмы.[5]

Общие характеристики

E. terrae грамотрицательная бактерия, которая производит антибиотик тейксобактин. E. terrae растет и проявляет антибактериальную активность во многих различных условиях роста, но оптимально в ферментационном бульоне R4. Бульон ферментации R4 состоит из 10 г глюкоза, 1г Экстракт дрожжей, 0,1 г казаминовые кислоты, 3g пролин, 10г MgCl2· 6H2О, 4г CaCl2· 2H2О, 0,2 г K2ТАК4, 5,6 г Свободная кислота TES за литр деионизированный H2О при pH 7.[1] E. terrae's метаболизм и экология еще не были подробно задокументированы.

Филогения

E. terrae относится к классу бета-протеобактерий.[1] После секвенирования организма геном был сделан вывод, что E. terrae является членом ранее неизвестного род близок по генетическому составу к Аквабактерии на основе его Секвенирование гена 16S рРНК и ДНК-ДНК гибридизация выполняется компьютерным анализом.[1] Организмы рода Аквабактерии не было известно о производстве антибиотиков до E. terraeОткрытие.[1]

Геномика

Линг и ее команда упорядочили геном из E. terrae и оценил его длину в 6,6 Мбит / с с использованием внутреннего конвейера TUCF Genomics.[1] После того, как черновой вариант генома был собран, он был проверен на наличие последовательностей, тесно связанных с домены аденилирования.[1] Contigs Было обнаружено, что кодирующие пути биосинтеза тейксобактина были вручную отредактированы и упорядочены.[1] Это позволяло комбинировать другие контиги, которые собирались отдельно.[1] Любые оставшиеся в геноме пробелы были заполнены с помощью мостиковых фрагментов, разработанных с помощью ПЦР и Секвенирование по Сэнгеру.[1] Разрывы закрывали с использованием тех же праймеров, что и при амплификации.[1]

Производство антибиотиков

Основная статья: Тейксобактин

E. terrae's производство тейксобактина является заметным, потому что недавние тесты показали, что тейксобактин связывается иначе, чем большинство обычно используемых антибиотиков, что затрудняет развитие устойчивости бактерий, подвергающихся нападению.[1] Эксперименты, проведенные Ling et al. показали, что тейксобактин способен связываться с липидными предшественниками пептидогликан, который составляет часть стенок бактериальных клеток.[1] Результаты не показали какой-либо устойчивости к тейксобактину у исследованных организмов, включая Золотистый стафилококк и Микобактерии туберкулеза.[1] Эти результаты указывают на то, 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 что привязано к липид II молекула в предшественниках пептидогликана, но, в отличие от ванкомицина, тейксобактин способен связываться с модифицированными молекулами липида II, обнаруженными у устойчивых к ванкомицину бактерий.[1] Подавление пептидогликана тейксобактином синтез далее объясняется открытием Лингом накопления пентапептида ундекапренил-N-ацетилмурамовой кислоты, что является важным этапом в биосинтез пептидогликана.[1] Согласно тестам Линга, тейксобактин способен ингибировать синтез пептидогликана путем связывания с липидом I, липидом II и ундекапренилпирофосфат.[1] Тейксобактин, по-видимому, также специфически взаимодействует с предшественниками пептидогликана, а не блокирует фермент Мероприятия.[1]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v Линг Л.Л., Шнайдер Т., Пиплс А.Дж., Сперинг А.Л., Энгельс I, Конлон Б.П., Мюллер А., Шеберле Т.Ф., Хьюз Д.Е., Эпштейн С., Джонс М., Лазаридес Л., Стедман В.А., Коэн Д.Р., Феликс С.Р., Феттерман К.А., Миллет В.П. , Nitti AG, Zullo AM, Chen C, Lewis K (7 января 2015 г.). «Новый антибиотик убивает патогены без обнаруживаемой резистентности». Природа. 517 (7535): 455–459. Дои:10.1038 / природа14098. ЧВК  7414797. PMID  25561178.
  2. ^ Райт, Джерард (7 января 2015). «Антибиотики: непреодолимый новичок». Природа. 517 (7535): 442–444. Дои:10.1038 / природа14193. PMID  25561172.
  3. ^ а б c d е Николс, Д .; Cahoon, N .; Трахтенберг, Э. М .; Pham, L .; Mehta, A .; Belanger, A .; Каниган, Т .; Льюис, К .; Эпштейн, С. С. (19 февраля 2010 г.). «Использование Ichip для высокопроизводительного культивирования in situ« некультивируемых »видов микробов». Прикладная и экологическая микробиология. 76 (8): 2445–2450. Дои:10.1128 / AEM.01754-09. ЧВК  2849220. PMID  20173072.
  4. ^ Сервик, Келли (7 января 2015). «Микроб, обнаруженный в травянистом поле, содержит мощный антибиотик». Наука. Дои:10.1126 / science.aaa6305.
  5. ^ Ледфорд, Хайди (7 января 2015 г.). "В темной материи микробов обнаружен многообещающий антибиотик'". Природа. Дои:10.1038 / природа.2015.16675.