Отключение «генного замка» гриба Fusarium graminearum даст новые антибиотики
В самом обычном грибе выявлен ген, работающий «великим регулятором» сотен других генов. Стерев его, можно будет получить тысячи новых, невиданных доселе соединений – в том числе антибиотиков.
Ученые из Университета штата Орегон успешно «отключили» генный регулятор, который заглушал более 2000 генов гриба Fusarium graminearum, известного также как Gibberella zeae, или сумчатый гриб, поражающий пшеницу и кукурузу. Именно этот переключатель не давал извлечь из гриба множество ценных (для медицины, сельского хозяйства и, возможно, биотопливной индустрии) соединений.
«До одной трети генов многих грибов “молчат” в лабораторных условиях. Немало грибов обладают антибактериальными свойствами. Не случайно, что пенициллин открыли именно в грибе. А гены, отвечающие за эти свойства, обычно прячутся в заглушенных зонах генома», - рассказывает Майкл Фрайтаг (Michael Freitag), адъюнкт-профессор биохимии и биофизики университета.
В прошлом поиск новых антибиотиков обычно осуществлялся путем изменений условий среды, где растет гриб (или другая форма жизни). Потом ученые смотрят, не вызвали ли эти изменения выработку веществ с противомикробными свойствами.
«Проблема в том, что этот подход уже дал нам всё, что лежало на поверхности… и сейчас за новыми веществами приходится спускаться к глубоководным источникам или коралловым рифам. Но теперь, когда мы можем менять экспрессию генов по всему геному грибов, нам откроются вещества, о существовании которых никто даже не подозревал», - говорит Фрайтаг.
Удаленный ген (kmt6) регулирует метилирование гистонов (высококонсервативных ДНК-связывающих белков, богатых основными аминокислотами). У гриба-мутанта, лишенного этого гена, экспрессируется лишних 25% генома, благодаря чему вырабатывается множество вторичных метаболитов.
Данные исследования представлены в журнале PLOS Genetics.
По материалам пресс-релиза университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru