Nat Commun：重磅！科學(xué)家成功對(duì)面包酵母進(jìn)行改造使其產(chǎn)生青霉素分子

　　締一生物導(dǎo)讀： --近日，在國(guó)際雜志Nature Communications上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來(lái)自帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員通過(guò)研究成功對(duì)酵母細(xì)胞再改造使其能夠制造產(chǎn)生非核糖體類的肽類抗生素—青霉素，在實(shí)驗(yàn)室研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，這種酵母具有能夠抵御鏈球菌屬細(xì)菌的抗菌特性。這種新方法或許能夠幫助研究人員有效利用合成生物學(xué)的方法來(lái)開(kāi)發(fā)新型抗生素，同時(shí)研究者也可能對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行工程化改造從非核糖體的肽類家族中開(kāi)發(fā)出新型抗生素和抗炎藥物。

　　非核糖體肽類一般可以經(jīng)過(guò)細(xì)菌和真菌發(fā)生，其是當(dāng)今大多數(shù)抗生素構(gòu)成的根底，長(zhǎng)期以來(lái)許多制藥公司一向測(cè)驗(yàn)使用非核糖體肽類來(lái)制作慣例的抗生素，這些年，抗生素耐藥性的不斷發(fā)生迫使研討人員就需要使用遺傳工程化的技能來(lái)經(jīng)過(guò)細(xì)菌和真菌尋覓一系列新式抗生素，但是對(duì)也許具有抗菌特性的多種外來(lái)真菌和細(xì)菌進(jìn)行遺傳工程化操刁難研討者而言非常具有挑戰(zhàn)性，由于科學(xué)家們并沒(méi)有適宜的東西來(lái)進(jìn)行操作，而且也很難在試驗(yàn)室中對(duì)這些細(xì)菌和真菌進(jìn)行培養(yǎng)。

　　從另外一方面來(lái)講，面包酵母很容易被遺傳工程化操作，這么研討者們就可以很容易地將來(lái)自細(xì)菌和真菌的DNA刺進(jìn)到酵母中來(lái)進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)，為開(kāi)發(fā)新式抗生素供給新的時(shí)機(jī)。用于研討酵母菌的組成生物學(xué)辦法可以讓科學(xué)家制作而且檢查多種新式的基因組合，然后發(fā)生一系列新式的抗生素。此前研討人員經(jīng)過(guò)研討對(duì)一種不一樣的酵母菌進(jìn)行工程化改造使其發(fā)生青霉素，但是比較面包酵母而言，這類酵母并不合適進(jìn)行相應(yīng)的遺傳操作，因而研討人員就很難使用組成生物學(xué)的辦法來(lái)開(kāi)發(fā)新式抗生素。

　　這項(xiàng)研討中，研討者對(duì)絲狀真菌的基因進(jìn)行研討，絲狀真菌可以天然發(fā)生非核糖體肽類青霉素，這些基因可以通過(guò)兩步生化反響進(jìn)程推進(jìn)酵母細(xì)胞發(fā)生非核糖體肽類的青霉素；首先酵母細(xì)胞可以通過(guò)復(fù)雜的反響制作非核糖體肽類基礎(chǔ)，其次通過(guò)一系列真菌酶類的潤(rùn)飾后才可以轉(zhuǎn)化變成有活性的抗生素。研討人員還發(fā)現(xiàn)，他們并不需要從酵母細(xì)胞中提取出青霉素分子，相反這些酵母細(xì)胞會(huì)直接將青霉素分子排出到其所含的溶液中，這就意味著研討者必須將溶液添加到富含鏈球菌屬細(xì)菌的培養(yǎng)皿中來(lái)觀察所發(fā)生的抗生素的效果效能，將來(lái)這種辦法就可以簡(jiǎn)化分子的檢查以及加工進(jìn)程。

　　研討者Ali Awan博士表明，真菌閱歷了數(shù)百萬(wàn)年的進(jìn)化發(fā)生出了可以抵擋細(xì)菌的青霉素，研討人員對(duì)真菌也進(jìn)行了很多年的研討了，現(xiàn)在咱們開(kāi)發(fā)出了一種新式策略來(lái)誘發(fā)酵母細(xì)胞制作青霉素，咱們期望將來(lái)可以對(duì)這種辦法進(jìn)行更為細(xì)致地改造來(lái)發(fā)生新式抗生素幫助醫(yī)治人類疾病。將來(lái)酵母細(xì)胞或許可以作為作為一種新式的“迷你工廠”幫助開(kāi)發(fā)有用抵擋細(xì)菌耐藥性的抗生素療法。

　　最后研究者Ellis補(bǔ)充道，英國(guó)醫(yī)生亞歷山大—弗萊明（Alexander Fleming）**個(gè)發(fā)現(xiàn)了青霉素，同時(shí)他也預(yù)測(cè)道未來(lái)抗生素耐藥性可能會(huì)不斷產(chǎn)生；我們希望在未來(lái)研究中能夠同更多科學(xué)家們進(jìn)行聯(lián)合研究，利用合成生物學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā)治療人類疾病且抵抗細(xì)菌耐藥性的新一代抗生素。好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)材料，威正翔禹生物原裝進(jìn)口Ausbian特級(jí)胎牛血清，內(nèi)毒素低，品質(zhì)高，為您預(yù)留庫(kù)存，同批號(hào)跟蹤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更穩(wěn)定，血清全程無(wú)凍融，讓細(xì)胞表現(xiàn)更出色！另外還有各種支原體檢測(cè)祛除試劑、細(xì)胞培養(yǎng)基、微生物培養(yǎng)基等，威正翔禹生物，為您科研室物料提供有力保障！

　　原始出處：

　　Ali R. Awan, Benjamin A. Blount, David J. Bell, et al. Biosynthesis of the antibiotic nonribosomal peptide penicillin in baker's yeast. Nature Communications （2017） doi:10.1038/ncomms15202