Поиски продуцентов антибиотиков, обитающих в экзотических условиях
Почвенные бактерии были когда-то таким богатым источником антибиотиков, что он казался микробиологам неисчерпаемым, и они не занимались поисками продуцентов в других местообитаниях. Но времена изменились, и сегодня, чтобы найти микроорганизмы, синтезирующие неизвестные ранее противомикробные вещества с другим механизмом действия, чем у применяющихся ныне антибиотиков, приходится исследовать новые местообитания и более тщательно изучать старые. Обосновавшиеся в них организмы вполне могут синтезировать неизвестные пока противомикробные вещества. Среда с экстремальными свойствами - самое подходящее место для поиска необычных химических веществ, которые вынуждены синтезировать обитающие в ней микроорганизмы, чтобы выжить в необычных условиях.
Морские организмы. Родерих Зюссмут (Roderich Sussmuth) с сотрудниками из Тюбингенского университета в Германии сделали как раз такое открытие: в отложениях на дне Японского моря на глубине 289 м они обнаружили бактерию Verrucosi spora из рода актиномицетов , которая синтезировала новый антибиотик, названный абиссомицином . Другая группа ученых - Брэдли Мур (Bradley Moore), Уильям Феникал (William Fenical) и их коллеги из Океанографического института Скриппса в Ла-Хое - секвенировала геномы двух до недавнего времени неизвестных штаммов актиномицетов и обнаружила в них наборы генов, связанных с синтезом антибиотиков и сходных веществ. Таким образом, среди морских бактерий, по-видимому, немало продуцентов лекарственных веществ, ожидающих своего открытия.
Организмы-симбионты. Симбиоз ведет к строгой специализации партнеров, которая проявляется, в частности, в синтезе ими необычных веществ. Организмы, способные синтезировать антибиотики, можно найти и среди симбионтов, получающих взаимную выгоду от длительного сожительства. Например, жук лубоед сосновый южный служит организмом- хозяином для одного из грибов, который не только помогает насекомому переваривать древесную массу, но и защищает от других грибов. Камерон Карри (Cameron Currie), Джон Кларди (Jon Clardy) и их коллеги из Висконсинского университета в Мадисоне и Гар-вардской медицинской школы обнаружили, что у жука есть еще один симбионт - бактерия из рода актиномицетов, которая синтезирует неизвестное прежде противогрибковое вещество, названное микангимицином . Оно уничтожает грибы - конкурентов симбионта, но не его самого. Йорн Пиль (Jorn Piel) из Боннского университета в Германии нашел другого жука, симбионтами которого служат морская губка и бактерия, продуцирующая сходный с упомянутым выше антибиотик. Еще одна группа ученых из Германии сообщила, что ими найден гриб, образующий симбиотическую пару с бактерией, которая синтезирует лекарственное вещество, названное ризоксином . На самом деле два широко используемых противораковых вещества, подофиллотоксин и камптотецин , долгое время считавшиеся продуктами метаболизма растений, синтезируются паразитирующими на них грибами. Применение микроорганизмов-симбионтов в качестве источника противомикробных средств только начинается. Возможно, они станут одними из самых многообещающих природных поставщиков антибиотиков с новым механизмом действия. Это же относится и к симбионтам человека .
Невзаимодействующие продуценты. Некоторые бактерии выступают как мощные продуценты новых антибиотиков, но не растут в лабораторных условиях. Stigmatella aurantiaca синтезирует антибиотикоподобное вещество миксохромид , но, как и другие члены группы миксобактерий , плохо растет в культуре. Перенеся соответствующие гены в более неприхотливого продуцента, можно с его помощью получать новое ценное вещество.
