Genetiği değiştirilmiş Streptomyces bingchengensis BCJ60 bakterisinin ikincil metabolitleri üzerine çalışma
Poliketit bileşikleri, makrolidler, tetrasiklinler, antrakinonlar ve polieterler dahil olmak üzere poliketit sentaz tarafından katalize edilen alt karboksilik asitlerin sürekli yoğunlaşma reaksiyonları ile üretilen bir tür doğal üründür. Farmakolojik açıdan bakıldığında, poliketid bileşikleri yeni ilaçların önemli bir kaynağıdır ve başlıca antibiyotikler, immünosupresanlar, antiparazitik ajanlar, kolesterol düşürücü ajanlar ve anti-tümör ilaçlar olarak kullanılır. Poliketid sentazın her bir alanının işlevi, nihai ürünün yapısına karşılık gelir. Bu nedenle, bu yazışma biyosentetik genleri düzenlemek ve sentetik ürünler tasarlamak için kullanılabilir, böylece yeni bir araştırma alanı yaratılabilir - poliketid sentazın kombinatoryal biyolojisi. Araştırmacılar, genetiği değiştirilmiş bir suş elde etmek için Streptomyces avermitilis'teki poliketit sentaz gen kümesi aveLAT-ACP'yi değiştirmek gibi, poliketit sentazın modüllerini ve yapısal alanlarını azaltarak, artırarak veya değiştirerek yeni ürünler üretmektedir. Suşun ikincil metabolitlerinden iki yeni avermektin türevi, 25 metil ivermektin ve 25 etil ivermektin izole edilmiştir.

Önceki araştırmada, araştırma grubumuz Streptomyces bingchengensis BC-120-4'te poliketit sentaz kodlayan milF genini modifiye ederek genetiği değiştirilmiş Streptomyces bingchengensis BCJ60 suşunu elde etmiştir. Bu suş C-5 ketoredüktaz kodlayamaz, dolayısıyla milbeimisin A3/A4/B2/B3 sentezini engeller. Hedeflenen genetik modifikasyon yoluyla, biyosentetik gen kümesi değişikliklere uğrayabilir ve bu da yeni metabolitler elde etmek için belirli biyosentetik yolları aktive edebilir. Bu nedenle, bu çalışma, pratik değeri olan oldukça etkili böcek öldürücü antibiyotikler elde etmek için genetiği değiştirilmiş Streptomyces bingchengensis BCJ60 suşunun ikincil metabolitlerine odaklanmaktadır.

 

 

Bu makale, genetiği değiştirilmiş Streptomyces bingchengensis BCJ60 bakterisinin ikincil metabolitlerini sistematik olarak incelemiş ve aralarında 1 ve 2 numaralı bileşiklerin iki yeni bileşik olduğu 11 bileşik elde etmiştir. Daha önceki çalışmalarda, araştırma grubumuz genetiği değiştirilmiş bakteri Streptomyces bingchengensis BCJ60'ın ikincil metabolitleri üzerinde ön araştırmalar yapmış ve hepsi milberellin olan 12 yeni bileşik elde etmiştir. Bu, gen hedefli modifikasyon yoluyla, biyosentetik gen kümesinin değişime uğradığını, belirli biyosentetik yolları aktive ettiğini ve Mirella bileşiklerinin biyosentetik mekanizmasını daha iyi anlamaya yardımcı olan yeni metabolitler elde ettiğini göstermektedir. Yeni bileşiğin böcek öldürücü aktivite deneyi, bileşik 1 ve 2'nin cinnabar akarları ve çam ağacı nematodlarına karşı önemli öldürme aktivitesi sergilediğini ve ticari Mirbeimycin A3/A4 ile karşılaştırıldığında önemli bir fark olmadığını göstermiştir. Bu durum, 1 ve 2 numaralı bileşiklerin sadece Mirbeimycin A3/A4'e alternatif insektisitler olarak hizmet etmesinin beklenmediğini, aynı zamanda yapısal modifikasyon yoluyla daha yüksek aktiviteye sahip yeni nesil tarımsal veya veteriner antibiyotikler elde etme potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.