Исследователи в Лаборатории Шона Брейди Генетически Закодированных Маленьких Молекул работают над путем вокруг этих контрольно-пропускных пунктов. При помощи геномной упорядочивающей технологии они могут исследовать организмы, которые живут в средах обитания как почва, не имея необходимость выращивать микробы в лаборатории.
Они используют эту информацию, чтобы планировать местоположение кластеров генов, которым они верят, может закодировать новые антибиотики, и, с помощью от ученых гражданина по всей стране, они надеются обработать образцы почвы из областей, которые они никогда не были бы в состоянии посетить самостоятельно.В предварительном усилии лаборатория Брейди рассмотрела почти 100 образцов почвы из двух американских регионов, ища генетические последовательности, которые кодируют определенные делающие молекулу способности. «Мы надеемся расшириться до других областей страны и мира, включить еще много образцов, чтобы создать карты биосинтетического разнообразия микробов почвы», говорят Charlop-полномочия Закари, postdoc в лаборатории. «Эти карты могли помочь вести изобретение лекарства, определив варианты на известных бактериальных генах, которые могли бы быть частью кластера генов, кодирующего новый антибиотик».
Медицина уже должна крупный долг микробам, особенно бактериям. Эти крошечные организмы произвели или вдохновили много антибиотиков от тетрациклина до ванкомицина, а также борющихся с раком наркотиков и подавляющих иммунную систему методов лечения, используемых для пересадок органа.
Эти бактериальные натуральные продукты – часть системы противохимической защиты организмов, и эти молекулы были исторически изолированы от бульона бактерий, выращенных в лаборатории.«Однако генетические доказательства намекают, что есть многие, еще многие бактерии там, что мы можем не быть в состоянии вырасти», говорит Брейди. «И они должны быть одинаково богатым источником полезных натуральных продуктов. Мы развивались, генетические инструменты, чтобы помочь нам искать новую химию, смотря на гены раньше синтезировали эти натуральные продукты».
В течение прошлых пяти лет лаборатория Брейди упорядочивала и переходила через DNA, полученную непосредственно из почвы, чтобы определить потенциально полезные гены, которые исследователи тогда пересаживают в более – лабораторные дружелюбные жуки.Charlop-полномочия, Брейди и коллеги недавно издали первый географический обзор, предназначенный, чтобы ускорить этот процесс открытия на Слушаниях Национальной академии наук. Для этого исследования они сосредоточились на генах, ответственных за производство двух важных семей биологически активных молекул: нерибосомные пептиды и polyketides. Эти семьи включают большинство терапевтических молекул, изолированных от культивированных бактерий, но несмотря на это разнообразие, основная генетическая архитектура остается постоянной.
В этих семьях повторяющиеся генетические области производят молекулы подобным сборочному конвейеру способом, который часто переоборудовала эволюция.В ДНК от 96 образцов почвы, собранных для обзора, исследователи посмотрели на две из этих областей, чтобы получить смысл для разнообразия и богатства микробов, способных к производству комплексов эти семьи.
Они нашли связь между типом почвы и видами молекул, которые у ее оседлых микробов была возможность произвести. «По причинам мы не понимаем, засушливые почвы, оказалось, предоставили кров микробам, способным к производству большего разнообразия комплексов», говорит Чарлоп-Пауэрс. Для этого предварительного обзора Брейди обратился к своей семье с просьбой послать в образцах из Аризоны и Нью-Мексико; другой postdoc в его лаборатории, Джереми Оуэне, собрал почву в Новой Англии.
Brady Lab хотела бы расширить это исследование и надеется поощрить ученых гражданина способствовать усилию. Лаборатория настроила веб-сайт: www.drugsfromdirt.org и после подписания, ученые гражданина получат информацию о том, как собрать и отправить образцы.
Процесс прост, говорит Брейди: «Возьмите мешок сэндвича, ложку или совок, и свалите несколько ложек в сумке и отправьте ее нам».