纽约土壤的调查揭示Medicine-Making微生物

洛克菲勒大学的研究人员已经证明,下面的泥土纽约市充斥着我们的小盟友对抗疾病。从城市公园收集来的土壤中,团队挖出遗传证据表明细菌能产生广泛的化合物,其强有力的影响可能是利用药物。他们的工作描述11月在美国国家科学院院刊》上。

“通过测序和分析基因在土壤样本,我们发现的遗传指令范围广泛的天然产品,有可能成为治疗各种疾病,从癌症到细菌或真菌感染,或者已经被用作药物,”资深作者肖恩·f·布雷迪说,洛克菲勒Evnin副教授和头部的实验室的基因编码的小分子。“纯粹的多样性我们看到表明有更多的潜在有价值的化合物在一个地方等待discovery-even一样平凡的城市土壤,”他补充道。

在他们看不见的战斗中攻击对方和其他生物,微生物已经开发出大量化学武器,已经变成了药物能够无数的壮举,从对抗病毒杀死肿瘤细胞。因为土壤是塞满了竞争性微生物,它富含microbe-derived药物。然而,只有一小部分土壤细菌可以在实验室中生长,科学家们利用他们的能力受到了严重的限制。布雷迪的实验室直接避免了这个问题通过在土壤中细菌的DNA。在这些序列,研究人员可以识别的指令分子他们感兴趣。

纽约研究土壤与非营利组织合作自然保护领域,科学家们确定的275个样本来自不同的生态系统在纽约城市公园系统。从保护与援助,五个高中生参与洛克菲勒的科学推广计划收集少量的表层土。这些DNA被隔离到巴纳德学院,然后在洛克菲勒科学家解码精确的基因序列里面。然后研究人员将他们的样本来自已知nonribosomal多肽和多酮类化合物,化合物的两个家庭许多治疗分子此前隔绝细菌所属。

事实证明,这个城市的多元化延伸到它的土壤。例如,单个样本在布鲁克林公园前景存在基因可能编码25分子,研究了潜在的使用抗生素和其他类型的药物。11代表化合物的同时,一组发现抗生素红霉素等世界其他地方,从菲律宾和抗真菌剂从南部非洲游霉素由基因编码中观察到城市公园的土壤。科学家们说,最重要的发现,是大量的陌生的基因。

“molecule-encoding序列匹配的不到百分之一的已知基因我们比较他们,”第一作者Zachary Charlop-Powers说布雷迪的实验室的博士后”。其他地方类似努力收集的土壤中也表明小说molecule-encoding序列大大超过那些我们认识。这表明有许多气缸基因,其中,一些可能潜在有用的生物活性。”

布雷迪,城市土壤的遗传资源建议是时候改变策略,确定新的化合物。”在这个领域的历史,有这个想法,前往偏远地区的世界收集奇怪的细菌。但是这些环境脆弱和消失,”布雷迪说,他也是一个霍华德休斯医学研究所早期职业科学家。”与此同时,我们发现,通过使用现代测序方法,可以把所有相同的潜在有用的分子在我们自己的后院。“布雷迪的实验室继续检查美国各地的土壤样本基因编码可能有用的化合物。

来源:故事洛克菲勒大学。请注意:上面的内容可能是编辑,以确保其符合技术网络的风格和长度的指导方针。188金宝搏备用

参考:Charlop-Powers, Z。Pregitzer, C . C。Lemetre C。Ternei, m。Maniko, J。盘旋,b . M。,。布雷迪,s f (2016)。城市公园土壤微生物丰富的储层天然产物生物合成的多样性。美国国家科学院院刊》上,201615581。doi:10.1073 / pnas.1615581113