Бактерии могут быть богатым источником для получения терпенов

Новое исследование Университета Брауна, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что генетическая способность бактерий производить терпены является широко распространенной.

Используя специальную технику для поиска в геномных базах данных, исследователи обнаружили 262 генетические последовательности, которые, вероятно, кодируют терпенсинтазы — ферменты, катализирующие производство терпенов. С помощью нескольких этих ферментов ученые выделили 13 ранее не идентифицированных бактериальных терпенов.

Ключевые моменты исследования:

• Работа основана на 15-летних исследованиях профессора Дэвида Кейна по поиску генов, ответственных за синтез терпенов у бактерий.
• Использовалась методика итеративного поиска, разработанная Харуо Икедой из Университета Китасато. Вместо последовательностей растений или грибов в качестве "приманки" теперь используются известные бактериальные последовательности.
• Для проверки активности ферментов использовался генетически модифицированный штамм бактерии Streptomyces, лишенный генов, ответственных за синтез собственных продуктов, но сохранивший способность производить исходные материалы.
• В этот тестовый организм встраивали найденные гены, что позволяло ему производить целевые соединения. Структуры 13 новых терпенов были подтверждены методами масс-спектрометрии и ЯМР-спектроскопии.

Выводы исследования указывают, что бактерии "представляют собой плодородный источник для открытия новых натуральных продуктов". Работа демонстрирует парадигму, как с помощью анализа последовательностей и молекулярно-генетических техник можно открывать новые вещества, многие из которых могут скрываться в геномах бактерий.