Forscher an der Oregon State University haben entdeckt, dass ein Gen in einem gemeinsamen Pilz als Hauptregulator wirkt , und Löschen sie Zugang zu einer Fülle von neuen Verbindungen, die noch nie untersucht worden sind geöffnet - mit dem Potenzial, neue zu identifizieren Antibiotika .
Die Feststellung wurde in der Fachzeitschrift PLoS Genetics bekannt gegeben , in der Forschung durch die National Institutes of Health und der American Cancer Society unterstützt.
Wissenschaftler gelungen, das Werfen einer genetischen Schalter , die mehr als 2.000 Gene in diesem Pilz , der Getreide Erreger Fusarium graminearum Schweigen gebracht hatte . Bisher war dies aus Herstellung neuer Verbindungen, die Eigenschaften haben können , insbesondere zur Verwendung in der Medizin , sondern auch vielleicht in der Landwirtschaft , der Industrie, oder die Produktion von Biokraftstoffen gehalten .
" Etwa ein Drittel des Genoms vieler Pilze immer geschwiegen im Labor ", sagte Michael Freitag , außerordentlicher Professor für Biochemie und Biophysik in der OSU College of Science . "Viele Pilze haben antibakterielle Eigenschaften. Es war kein Zufall , dass Penicillin wurde von einem Pilz entdeckt , und die Gene für diese Verbindungen sind in der Regel in den stillen Regionen der Genome.
"Was wir nicht in der Lage zu tun, basiert auf mehr des Genoms dieser Pilze kehren, lesen Sie die gesamte Bandbreite der Verbindungen, die durch die Expression ihrer Gene produziert werden konnte ", sagte er . "Unsere Feststellung sollte die Tür zu der Studie von Dutzenden von neuen Verbindungen zu öffnen , und wir werden wahrscheinlich sehen einige Biochemie wir noch nie gesehen . "
In der Vergangenheit wurde die Suche nach neuen Antibiotika in der Regel durch eine Änderung der Umgebung, in der ein Pilz oder eine andere Lebensform wuchs getan , und sehen, ob diese Änderungen erzeugt die Bildung einer Verbindung mit antibiotischen Eigenschaften .
"Das Problem ist , mit den Ansätzen der Vergangenheit haben wir bereits die meisten der niedrig hängenden Früchte gefunden , und deshalb mussten wir in Ländern wie Tiefsee oder Korallen , etwas Neues zu finden, zu suchen ", sagte Freitag . "Mit herkömmlichen Methoden ist es nicht so viel zu entdecken. Aber jetzt, wo wir die genomweite Ausdruck Pilze verändern , können wir sehen, eine ganz neue Reihe von Verbindungen haben wir nicht einmal wissen, gab es . "
Das Gen, das in diesem Fall gelöscht wurde reguliert die Methylierung von Histonen , die Proteine, um die DNA gewickelt ist, wobei Freitag . Erstellen einer Mutante ohne dieses Gen erlaubt neuen Ausdruck oder Überexpression von rund 25 Prozent des Genoms dieser Pilze, und die Bildung von vielen " sekundäre Pflanzenstoffe ", die Forscher gefunden.
Das Gen , das gelöscht wurde , kmt6 , kodiert für ein Master-Regulator , der die Expression von Hunderten von genetischen Pfade betrifft , sagen Forscher. Es ist durch Millionen Jahre konserviert worden sind, in Lebensformen so vielfältig wie Pflanzen, Pilze , Fruchtfliegen und Menschen.
Die Entdeckung neuer Antibiotika ist von zunehmender Bedeutung , sagen Forscher , Bakterien, Parasiten und Pilze zunehmend resistent gegenüber älteren Medikamente .
"Unsere Studien wird die Tür für zukünftige präzise " epigenetische Engineering ' von Genclustern , die bioaktiven Verbindungen, zB mutmaßliche Mykotoxinen , Antibiotika und industrielle Rohstoffe erzeugen zu öffnen ", schrieben die Forscher in der Schlussfolgerung ihres Berichts .