|
 Đang trực tuyến :
21 |
|
 Số lượt truy cập :
33262139 |
|
|
|
|
|
Vi khuẩn có thể là nguồn phong phú để làm tecpen
Thứ sáu, 24-07-2015 | 08:00:50
|
|
Tóm tắt:
Vi khuẩn có thể là một nguồn giàu các tecpen, các hợp chất tự nhiên phổ biến ở thực vật và nấm được sử dụng để làm thuốc, các chất phụ gia thực phẩm, nước hoa, và các sản phẩm khác, một nghiên cứu mới cho thấy. Công việc này cũng cho thấy rằng có thể có nhiều sản phẩm mới như terpene vẫn chưa chưa được khám phá trong bộ gen của vi khuẩn.
Chất chuyển hóa terpene thơm: Một cây phát sinh loài của synthases terpene cho thấy synthases (in đậm hoặc gạch chân) được tìm thấy bởi các nhà nghiên cứu tại Nhật Bản và tại Đại học Brown sử dụng trình tự của vi khuẩn. Nếu bạn đã từng thưởng thức hương thơm của rừng thông hoặc ngửi một lá húng quế mới cắt, sau đó bạn đã quen thuộc với tecpen. Các hợp chất chịu trách nhiệm đối với các loại tinh dầu thực vật và các loại nhựa cây. Kể từ khi phát hiện ra các tecpen hơn 150 năm trước đây, các nhà khoa học đã phân lập được một số hợp chất 50.000 terpene khác nhau có nguồn gốc từ thực vật và nấm. Vi khuẩn và các vi sinh vật khác được biết để làm tecpen, nhưng chúng tôi đã nhận được ít hơn nhiều nghiên cứu. Một nghiên cứu mới tại Đại học Brown, được công bố trên tạp chí the Proceedings của National Academy of Sciences, cho thấy khả năng di truyền của vi khuẩn để làm tecpen là phổ biến.
Sử dụng một kỹ thuật chuyên ngành để sàng lọc thông qua cơ sở dữ liệu gen cho một loạt các vi khuẩn, các nhà nghiên cứu tìm thấy 262 trình tự gen có khả năng mã hóa cho synthases terpene - enzyme xúc tác các sản phẩm tecpen. Các nhà nghiên cứu sau đó sử dụng một số của những enzyme để cô lập 13 tecpen vi khuẩn chưa được xác định. Các phát hiện cho thấy rằng vi khuẩn "đại diện cho một nguồn màu mỡ để phát hiện các sản phẩm tự nhiên mới", các nhà nghiên cứu viết. David Cane, một giáo sư hóa học tại Brown và là một trong các tác giả trên bài báo mới, bắt đầu làm việc khoảng 15 năm trước đây để hiểu cách thức vi khuẩn làm tecpen. "Tại thời điểm đó, các trình tự bộ gen đầu tiên của một số loại vi khuẩn chỉ mới bắt đầu phát hiện ra," ông nói. "Chúng tôi đã có ý tưởng rằng có thể bạn có thể tìm thấy các enzym chịu trách nhiệm để làm tecpen bằng cách nhìn vào các trình tự của các gen đã được phát hiện." Để làm điều đó, Cane tìm kiếm thông qua các dữ liệu thu thập được bộ gen cho một nhóm vi khuẩn gọi là Streptomyces, tìm kiếm các trình tự tương tự để sản xuất synthases terpene trong thực vật và nấm. Cuối cùng, ông phát hiện ra rằng Streptomyces đã thực sự có gen mã hóa synthases terpene và những enzyme có thể được sử dụng để làm tecpen.
Các trình tự vi khuẩn tìm thấy xác bởi Cane và những người khác cho phép các nhà nghiên cứu để lọc các tìm kiếm tiếp theo cho gen synthase terpene bổ sung. "Thay vì sử dụng các trình tự thực vật hoặc các trình tự nấm như truy vấn tìm kiếm của bạn, bây giờ chúng ta có thể sử dụng các trình tự của vi khuẩn, mà nên mang lại một mức độ lớn tương tự," ông nói. "Vì vậy, bây giờ chúng tôi đang đánh bắt cá trong vùng biển đúng với đúng loại mồi câu, và bạn có thể tìm thêm các trận đấu." Bài báo mới nhất này đã sử dụng các thế hệ thứ ba của các tìm kiếm lặp đi lặp lại và một kỹ thuật tìm kiếm mạnh mẽ phát triển bởi Haruo Ikeda của Đại học Kitasato tại Nhật Bản. Nghiên cứu trước đây đã xác định được 140 trình tự có thể xảy ra cho synthases terpene. Tác phẩm mới nhất này được mở rộng đến 262. Bước tiếp theo là để xác minh rằng các trình tự đã thực sự mã hóa cho enzym có khả năng làm tecpen. Kiểm tra tất cả 262 là không thực tế, do đó, nhóm đã chọn một vài họ nghĩ rằng có thể cung cấp cho họ những cơ hội tốt nhất của việc tìm kiếm các hợp chất terpene mà trước đây chưa được xác định.
Họ tìm kiếm các trình tự điều đó dường như không phù hợp rõ ràng thành các loại được biết đến trước đó của tecpen. Sau khi đã lựa chọn một số ít, đội đã sử dụng một loại vi khuẩn biến đổi gen Streptomyces như một nhà máy lọc sinh học để tạo ra các sản phẩm terpene. "Những gì Giáo sư Ikeda đã phối hợp với chúng tôi, là phát triển một biến thể của một hệ thống Streptomyces rất được nghiên cứu," Cane nói. "Ông loại bỏ các gen chịu trách nhiệm làm cho hầu hết các sản phẩm có nguồn gốc của nó, nhưng ông đã để lại tất cả các khả năng để cung cấp nguyên liệu ban đầu và xử lý các sự tích tụ của các sản phẩm." Bằng cách tham gia một số các trình tự gene mà họ tìm thấy và chia chỏ chúng thành vật thử nghiệm của họ, các nhà nghiên cứu có thể cho phép các sinh vật tạo ra các sản phẩm sử dụng các hướng dẫn từ các gen mới được giới thiệu. Sử dụng phương pháp này, họ đã có thể làm cho 13 tecpen trước đó chưa biết, cấu trúc của chúng xác nhận bằng khối phổ và quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân. "Đó là một bước tiến lớn trong khu vực mà nó cung cấp một mô hình để làm thế nào người ta có thể đi về phát hiện ra nhiều chất mới," Cane nói. "Đó là một ví dụ tốt về cách thức người ta có thể sử dụng phân tích để xác định trình tự gen quan tâm và sau đó áp dụng các kỹ thuật di truyền phân tử và vi sinh vật để sản xuất các chất hóa học quan tâm." Công việc này cũng cho thấy rằng có thể có nhiều sản phẩm mới như terpene ẩn chưa chưa được khám phá trong bộ gen của vi khuẩn.
Nguyễn Thành Vũ - Hcmbiotech, theo Sciencedaily. |
Trở lại
In
Số lần xem: 798
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
