Pengeditan gen menghasilkan peningkatan sepuluh kali lipat dalam antibiotik pembunuh superbug – ScienceDaily

Pengeditan gen menghasilkan peningkatan sepuluh kali lipat dalam antibiotik pembunuh superbug – ScienceDaily


Para ilmuwan telah menggunakan kemajuan pengeditan gen untuk mencapai peningkatan sepuluh kali lipat dalam produksi antibiotik formikamisin yang menargetkan serangga super.

Para peneliti John Innes Center menggunakan teknologi tersebut untuk menciptakan strain baru bakteri Streptomyces formicae yang memproduksi molekul secara medis secara berlebihan.

Ditemukan dalam sepuluh tahun terakhir, formikamisin memiliki potensi besar karena, dalam kondisi laboratorium, bakteri super seperti MRSA tidak menjadi kebal terhadapnya.

Namun, Streptomyces formicae hanya menghasilkan antibiotik dalam jumlah kecil. Hal ini mempersulit peningkatan pemurnian untuk studi lebih lanjut dan merupakan kendala bagi molekul yang dibawa untuk uji klinis.

Dalam sebuah studi baru, para peneliti menggunakan pengeditan genom CRISPR / Cas9 untuk membuat strain yang menghasilkan formicamycin sepuluh kali lebih banyak pada piring agar dan bahkan lebih banyak dalam kultur cair.

Menggunakan sekuensing DNA mereka menemukan cluster gen biosintetik formicamycin terdiri dari 24 gen dan dikendalikan oleh aktivitas tiga regulator kunci di dalam cluster.

Mereka menggunakan CRISPR / Cas-9 untuk membuat perubahan pada gen pengatur dan mengukur berapa banyak antibiotik yang diproduksi.

CRISPR / -Cas9, melibatkan penggunaan bagian dari sistem kekebalan mikroba untuk membuat perubahan yang ditargetkan pada DNA. Dengan mengungkap peran tiga regulator penting, tim tersebut dapat menggabungkan mutasi untuk memaksimalkan produksi. Mereka menambahkan salinan ekstra dari gen penguat formicamycin (forGF) yang secara efektif meletakkan kaki di atas pedal gas, dan melepas rem dengan menghapus gen penekan (forJ)

Anehnya, mengangkat rem, ForJ, menyebabkan formicamycins diproduksi dalam kultur cair, yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan dan ini merupakan penghalang untuk meningkatkan produksi senyawa yang berguna ini. Aktivitas yang sama juga menyebabkan produksi variasi berbeda dari formicamycins dengan aktivitas antibiotik yang menjanjikan melawan MRSA.

“Formikamisin menjanjikan dan merupakan antibiotik baru yang kuat dan kami telah menggunakan pengeditan gen untuk menghasilkan strain yang memproduksi molekul secara berlebihan. Ini akan memungkinkan kami untuk memahami cara kerjanya dan menentukan apakah mereka memiliki potensi untuk perkembangan klinis,” kata penulis pertama Dr. Rebecca Devine.

Prioritas untuk langkah selanjutnya dari penelitian ini adalah untuk lebih memahami regulasi biosintesis formicamycin karena beberapa penghapusan gen yang digunakan untuk mencapai strain baru memiliki efek yang tidak terduga.

“Masih banyak yang harus dipelajari dan kami mungkin dapat meningkatkan produksi lebih jauh lagi ketika kami telah menemukan jawabannya,” kata Profesor Matt Hutchings, penulis lain dari studi tersebut dan pemimpin kelompok di John Innes Center.

“Kami akan menggunakan strain produksi berlebih untuk memurnikan cukup formicamycins untuk mengetahui cara kerja mereka, bagaimana mereka membunuh superbug seperti MRSA, dan mengapa superbug ini tidak menjadi resisten. Ini penting untuk perkembangan lebih lanjut mereka sebagai antibiotik,” dia menambahkan.

Streptomyces formicae adalah strain bakteri yang terdapat di sarang spesies semut Afrika yang disebut Tetraponera penzigi. Semut menggunakan bakteri penghasil antibiotik untuk melindungi diri dan sumber makanannya dari patogen.

Separuh dari semua antibiotik yang diketahui berasal dari metabolit khusus bakteri Streptomyces, banyak di antaranya ditemukan pada Zaman Keemasan penemuan antibiotik lebih dari 60 tahun yang lalu.

Sementara itu, beberapa kelas antibiotik baru telah diperkenalkan, meningkatkan ancaman yang ditimbulkan oleh resistensi antimikroba. Antibiotik yang dapat membunuh bakteri super seperti Staphylococcus aureus (MRSA) yang resisten terhadap methicillin sangat dibutuhkan.

Kerja kelompok Profesor Hutchings dilakukan bekerja sama dengan Profesor Barrie Wilkinson di John Innes Center. Pembelian peralatan kimia produk alami baru-baru ini karena tawaran belanja modal yang berhasil ke BBSRC akan secara signifikan meningkatkan kemampuan untuk meningkatkan produksi formicamycins pada fase berikutnya dari proyek ini, kata Profesor Wilkinson.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh John Innes Center. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen