Bakteereita voidaan ohjelmoida tuottamaan uusia antibiootteja.
Tuoteen Turun yliopiston väitöstutkimuksen mukaan Reporter Guided Mutant Selection (RGMS) -lähestymistapaa käyttämällä voidaan muokata bakteerilajeja ja ohjelmoida ne tuottamaan arvokkaita yhdisteitä.
Menetelmää voidaan käyttää alkuperäisessä isäntäorganismissa. Väitöskirjatutkija Bikash Baral aktivoi tutkimuksessaan ei-ilmentyvän hiljaisen geeniklusterin promoottorin UV-säteilyllä. Menetelmä auttoi ohjelmoimaan bakteerilajin (Amycolatopsis orientalis NRRL F3213) tuottamaan mutaksanteeni-yhdistettä.
Aktinobakteerit on varustettu poikkeuksellisilla kyvyillä tuottaa monenlaisia aineenvaihduntatuotteita. Lisäksi niiden genomien tietokoneanalyysi viittaa valtavaan potentiaaliin tuottaa uusia yhdisteitä, joita bakteerit eivät kuitenkaan tuota normaaleissa ympäristöolosuhteissa.
RGMS-menetelmässä hiljaisen ja ilmenemättömän biosynteettisen geeniryppään promoottori siirretään kahden reportterigeenin eteen alkuperäisessä isännässä. Reportterigeeni on fluoresenssia ilmentävä ja antibioottiresistenssimarkkeri.
Syntyneet kloonit altistetaan UV-valolle, joka puolestaan aktivoi hiljaisen promoottorin ja siten myös fluoresenssia aiheuttavan reportterigeenin.
Käyttämällä fluoresenssiaktivoitua solulajittelumenetelmää (FACS) voidaan valita ja eristää fluoresenssia tuottavia yksisolumutantteja miljoonien solujen populaatiosta.
Lajiteltuja mutanttisoluja käyttämällä tuotettiin mutaksanteenia, joka on erityinen aineenvaihduntatuote ainutlaatuisella kemiallisella rakenteella.
”Lähestymistavan avulla pystyin paljastamaan ja kuvaamaan uuden aineenvaihduntatuotteen, joka tunnetaan nimellä mutaksanteeni. Uskon, että kehittämäni RGMS-menetelmä voi nopeuttaa lääkkeiden löytämisprosessia ja luoda uuden keinon torjua antibioottiresistenttejä taudinaiheuttajia”, väitöskirjatutkija Baral kertoo tiedotteessa.
Hän esittää väitöskirjansa Metabolic pathway engineering of actinomycetes for novel antibiotics discovery julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 21.1.2022.
