Andato a pescare per prodotti naturali, con una nuova rete

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Anonim

La natura contiene un tesoro di sostanze che potrebbero aiutare a combattere le malattie umane. Proprio quest'anno, il premio Nobel per la fisiologia o la medicina ha onorato lo sviluppo di farmaci che combattono i parassiti e la malaria sulla base di tali "prodotti naturali". Ma trovare queste molecole e scoprire nuove identità chimiche rappresenta un lavoro lento e faticoso. Questa settimana in ACS Central Science, i ricercatori segnalano un nuovo modo per accelerare notevolmente tale processo.

I metodi attuali per sondare nuove molecole sono come lanciare una lenza in un vasto oceano. E una volta che un composto è agganciato, c'è ancora molto lavoro da fare per scoprire come è e, idealmente, come è fatto. Poiché i batteri e altri organismi producono prodotti naturali utilizzando linee di assemblaggio basate su proteine, i geni che li codificano si raggruppano nel genoma, rendendoli più facili da riconoscere. Neil Kelleher, William Metcalf e colleghi hanno quindi ipotizzato che, valutando la quantità di vari prodotti naturali e confrontandoli con l'abbondanza di queste linee di assemblaggio, avrebbero potuto determinare quali geni producessero prodotti naturali per molte dozzine di casi in parallelo.

Per dimostrare il nuovo approccio, gli autori hanno sequenziato i genomi di 178 diversi ceppi di una famiglia batterica chiamati actinomiceti, misurando anche la quantità di prodotti naturali prodotta da ciascun ceppo utilizzando la spettrometria di massa. Quando un prodotto naturale e un ammasso di geni coinvolti in una catena di montaggio si trovavano spesso insieme in diverse specie di batteri, valutavano questa co-occorrenza e dedussero che andassero insieme. Questa tecnica ha permesso al team di identificare un nuovo prodotto naturale chiamato tambromicina, insieme ai suoi macchinari cellulari. È interessante notare che la tambromicina presenta un amminoacido precedentemente sconosciuto, chiamato tambrolina, e il team ha dimostrato che potrebbe rallentare la crescita di due tipi di leucemia senza influenzare le cellule sane. Gli autori osservano che il loro metodo migliora con il numero di ceppi interrogati e standardizzerà l'accesso a migliaia di nuovi composti di piombo per rinvigorire le condotte di scoperta dei farmaci con molecole naturali.