馬特的有機(jī)體有可能將四種有用的分子寫入其遺傳密碼中

來自化學(xué)和物理科學(xué)學(xué)院的Rob Keyzers博士領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)長期獨(dú)特的新西蘭研究項(xiàng)目，旨在幫助尋找新的抗生素來源。

該合作正在研究一組稱為極端微生物的生物，這些生物生活在極不熱或極冷的環(huán)境中，不適合人類居住。在過去幾年中，來自惠靈頓維多利亞大學(xué)，GNS科學(xué)，奧克蘭大學(xué)和坎特伯雷大學(xué)的研究人員專注于生活在新西蘭地?zé)嵬L(fēng)口的生物體。

雖然該項(xiàng)目遇到了許多障礙和挫折，但Keyzers博士表示，他們可以成功地指出從有機(jī)體發(fā)現(xiàn)到綜合的研究。

“這個(gè)項(xiàng)目是關(guān)于合適的人在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境中與合適的資源聚集在一起，所有這些資源都在新西蘭發(fā)現(xiàn)，”Keyzers博士說。

“它始于2011年，當(dāng)時(shí)我正在尋找自然界中新的抗生素來源，”凱斯博士說。“到目前為止，大自然一直是抗生素的絕佳來源，但我們總是需要以新的方式殺死病原體的新藥。極端微生物是一個(gè)尚未被探索過的生態(tài)位，所以我認(rèn)為它可能是一個(gè)開始尋找的好地方“。

Keyzers博士聯(lián)系了前任GNS科學(xué)的Matthew Stott，現(xiàn)在是坎特伯雷大學(xué)，他是從地?zé)岘h(huán)境中培養(yǎng)細(xì)菌極端微生物的專家。

他們開始研究一種特殊的極端微生物，尋找可能導(dǎo)致新抗生素的天然產(chǎn)物。斯托特博士最近對該生物體的基因組進(jìn)行了測序，這意味著他們可以檢查已知有助于產(chǎn)生抗生素的序列的DNA。

“馬特的有機(jī)體有可能將四種有用的分子寫入其遺傳密碼中，”凱斯博士說。“我們讓我的碩士生Emma Aitken測試有機(jī)體，看看這些分子是否真的被生產(chǎn)出來，所以我們可以測試它的潛在應(yīng)用。她發(fā)現(xiàn)了一種肽，它是已知類抗生素的一部分，這非常令人興奮。“

下一步是收集足夠的這種分子，以測試它的潛在應(yīng)用。事實(shí)證明，這比Keyzers博士和他的團(tuán)隊(duì)所期待的更具挑戰(zhàn)性 - 生物體只能在非常特殊的條件下生長，并且只產(chǎn)生極少量的化合物。

“艾瑪通過1200個(gè)培養(yǎng)皿來培育這種有機(jī)體，”凱斯博士說。“如果我們在某種類型的瓊脂培養(yǎng)皿中培養(yǎng)它，它只會產(chǎn)生我們想要的分子。即使在那之后，我們也只能聚集大約400微克(0.4克)的分子。”

tikitericin的逆合成分析

Keyzers博士開始研究合成該分子的方案，并聯(lián)系了世界領(lǐng)先的合成化學(xué)專家奧克蘭大學(xué)的杰出教授Dame Margaret Brimble。巧合的是，瑪格麗特女士最近也對極端微生物感興趣。

“瑪格麗特女士和她的團(tuán)隊(duì)能夠使用他們開發(fā)的一些非常有趣的化學(xué)技術(shù)合成分子，”凱斯博士說。“它們只能產(chǎn)生少量，但足以開始測試分子。”

不幸的是，測試并不樂觀 - 這種分子似乎對他們測試的細(xì)菌沒有任何影響。然而，Keyzers博士和他的同事們只能測試分子對抗一小群細(xì)菌。

“這種分子可能是我們無法測試的其他細(xì)菌的成功治療，或者它可能是一種抗真菌，”Keyzers醫(yī)生說。“我們需要做進(jìn)一步的測試才能找到答案。”

雖然測試本身并不成功，但Keyzers博士表示，這項(xiàng)研究項(xiàng)目在其他方面非常有益。

“我們能夠?qū)⑽覀兊淖髌钒l(fā)表在一本備受好評的期刊” 化學(xué)科學(xué)“上，并將新西蘭列為該化學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，”凱澤斯博士說。“很少有其他案例表明，研究合作能夠?qū)⒄麄€(gè)開局從發(fā)現(xiàn)到綜合。

該研究小組還采用了一種強(qiáng)有力的識別方法，Keyzers博士希望這種方法能夠在這一領(lǐng)域樹立高標(biāo)準(zhǔn)，而且奧克蘭大學(xué)的Dame Margaret和她的團(tuán)隊(duì)也能夠?qū)铣蛇^程進(jìn)行多項(xiàng)改進(jìn)。凱澤斯說。他們還能夠利用生態(tài)利基 - 地?zé)針O端微生物 - 這是一個(gè)以新西蘭為中心的地區(qū)，是新西蘭可以在地?zé)岷蜆O端微生物利基中提供獨(dú)特研究可能性的地區(qū)。

“它需要一個(gè)了解極端微生物的人和知道我的化學(xué)領(lǐng)域的人，這兩者都是相當(dāng)罕見的，以及一個(gè)微生物學(xué)家為我提供材料測試，然后我可以傳遞給合成專家創(chuàng)建我們看了一個(gè)非常不尋常的極端微生物區(qū)域，并且能夠在新西蘭實(shí)現(xiàn)所有這些偉大的事物。“

“這樣的合作是在新西蘭生活的好處之一，”Keyzers博士說。“我們在這里有一小群研究人員，通過莫里斯威爾金斯卓越研究中心匯集在一起??，他們彼此了解并可以輕松合作，利用新西蘭的自然資源推動(dòng)像我們這樣的項(xiàng)目。”

Keyzers博士計(jì)劃繼續(xù)他的項(xiàng)目工作，并希望引入生物科學(xué)學(xué)院同事Jeremy Owen博士的專業(yè)知識。歐文博士是一位從事遺傳密碼的專家，該遺傳密碼從一個(gè)生物體中產(chǎn)生某些分子，并將它們移植到另一個(gè)生物體中以幫助它們更快地生長。

“杰里米的專業(yè)知識可以幫助我們更快地生產(chǎn)分子，并從任何地方獲取DNA并進(jìn)行生長，”Keyzers博士說。“隨著瑪格麗特在合成方面的專業(yè)知識，我們現(xiàn)在可以更快地發(fā)現(xiàn)和生長潛在有用的分子，這是一個(gè)非常令人興奮的前景。”