来自阿尔及利亚生态系统的放线菌作为生物活性分子的丰富来源,有望开发新的潜在药物
次生代谢物是微生物生长发育所不需要的分子,主要具有防御作用。它们在药物发现方面显示出巨大的潜力,它们的研究仍然引起人们对开发更有效的治疗药物的关注。
放线菌以其产生次生代谢物的高生物合成能力而闻名,次生代谢物具有独特的分子结构,通常高度复杂,富含立体中心,以对映体纯形式产生。这些分子具有广泛的生物活性,包括抗生素、抗真菌、抗肿瘤、抗氧化、促进植物生长和免疫抑制等作用。值得注意的是,在已知具有次级代谢的细菌中,放线菌产生了目前临床使用的所有衍生活性天然产物的三分之二。
放线菌无处不在,是土壤中最具优势的细菌种群。越来越多的新的和罕见的放线菌分类群在自然栖息地不断被报道,对海洋、森林、半干旱和沙漠生态系统等极端和未充分开发的环境的研究日益引起人们的兴趣。这些环境特征影响着生物多样性,即放线菌非常丰富,而与巨大的生物多样性相对应的是广泛的代谢物化学多样性。因此,这种方法的潜力在于发现具有新的代谢途径和新的基因簇的新菌株,为发现新的生物活性代谢物提供了成功的机会。
阿尔及利亚的气候非常多样化,从北部地区的山区到南部地区世界上最热的撒哈拉沙漠,穿过半干旱地区。正如我们最近对这一主题的概述所报道的那样,对阿尔及利亚栖息地中存在的放线菌的稀有和新属和种的探索始于几十年前。2002年至2019年期间,报告了29种新发现的稀有放线菌,它们从不同的生态系统中分离出来,主要来自撒哈拉土壤和棕榈林,其中38%的最丰富属属于这些生态系统Saccharothrix和Actinopolyspora。
一个跨学科的研究,密切结合生物学和天然产官方manbetx手机版物的化学研究是必不可少的,以确定负责生物活性的代谢物的分子结构。生物学工作可以包括选择营养来源和培养条件,应用统计方法来优化代谢物产量。该方法被应用于我们对抗癌药物放线菌素D的改进生产的研究(图1),从a链霉菌属在阿尔及利亚的撒哈拉地区收集的一种细菌。
从阿尔及利亚生境中收集的放线菌中分离到的50种不同化学类别的次级代谢物中,获得了17种具有有趣生物活性的新分子。尼日利亚菌素和相关聚醚的分离就是一个例子链霉菌属youssoufiensis在阿尔及利亚半干旱的土壤中收集的,显示出对胶质母细胞瘤干细胞增殖有显著影响,因此对开发治疗这种侵袭性脑癌的潜在药物有很大的兴趣。进一步的案例研究是由一种新的聚酮给出的,它代表了嗜铬霉素系列中缺乏的成员,来自一种内噬菌链霉菌属从一种褐藻中分离出来的菌株墨角藻属该化合物对甲氧西林耐药具有选择性和有效的抑菌活性金黄色葡萄球菌(MRSA),是导致人类感染的最常见的抗生素耐药细菌。鉴于ESKAPE组等耐抗生素细菌病原体的发病率不断增加,这是相关的。
Ibtissem神仙1,2,安德里亚Defant2,Mouloud Kecha1,伊内斯曼奇尼2
1阿尔及利亚贝加亚大学,自然与生命科学学院,微生物应用实验室,微生物系,06000-贝加亚
2意大利特伦托大学物理系生物有机化学实验室,Sommarive 14,38123 Povo Trento
出版
阿尔及利亚生态系统中的放线菌是抗菌分子的重要来源
Ibtissem Djinni, Andrea Defant, Mouloud Kecha, Ines Mancini
抗生素(巴塞尔)。2019年10月1日
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