Streptomyces sind Bodenbakterium, produzieren rund zwei Drittel der Antibiotika in der aktuellen klinischen Anwendung.
Die Produktion dieser Antibiotika-verwendet, um die Bakterien abzuwehren Rivalen — koordiniert wird als Teil einer komplexen Lebens-Zyklus, der endet in der Bildung von Sporen.
In den reproduktiven Prozess der Sporenbildung Bakterien in einen Zustand der Dormanz Verbesserung Ihrer überlebens in widrigen Bedingungen.
Wenn Forscher verstehen, wie eine solche reproduktiven Lebens-Zyklus gesteuert wird, können Sie in der Lage zu nutzen, die Produktion von klinisch nützliche Antibiotika.
In einer Studie, veröffentlicht heute in der American Society for Microbiology journal mBio, Forscher vom John Innes Centre zeigen, dass ein Schlüssel-protein wirkt wie eine „Bremse“, um sicherzustellen, dass das korrekte timing der Sporenbildung in Streptomyces. Dieses protein ist ein DNA-bindendes protein, das sogenannte BldC.
Das team zeigte, dass, wenn Sie entfernt die Bremse durch das entfernen der gene kodiert für das protein, die sporulation tritt zu früh auf.
Um zu verstehen, wie diese BldC-Bremse funktioniert, das team verwendet eine Methode namens “ Chromatin-Immunpräzipitation-Sequenzierung (ChIP-seq).
Diese Technik erlaubt es den Forschern, einen bestimmten Antikörper zu identifizieren, wo die BldC-protein bindet an das Chromosom von Streptomyces. Eine andere Technik, genannt RNA-Sequenzierung (RNA-seq) aktiviert Sie, um zu sehen, welche Gene an-oder ausgeschaltet werden durch die BldC-protein.
„Dieser Ansatz zeigte, dass das BldC-Bremse funktioniert, indem wichtige Gene, die notwendig für die sporulation ausgeschaltet zu einem Zeitpunkt, wenn Streptomyces will wachsen, nicht-reproduktiv,“ erklärt ersten Autor Dr Matt Bush.
„Zu unserer überraschung, diese Studien zeigten, dass so gut wie schalten manche Gene aus, BldC -können auch Schalter zu anderen Genen auf. Weil BldC bindet an vielen stellen auf dem Chromosom, eine Möglichkeit ist, dass es dient auch zur Organisation der Chromosomen-Struktur-es ist ein nucleoid-associated protein).“
Eine Frage bleibt zu beantworten, in zukünftigen Studien ist: wie ist der BldC-„Bremse“ entfernt?
Die Studie der Modellorganismus Streptomyces venezuelae („Sven“). Der Hauptvorteil von S. venezuelae ist, dass im Gegensatz zu anderen Modell-Spezies, die es sporulates in flüssigem als auch auf festem agar-Platten.
„Das heißt, wir können Zeitraffer-Fluoreszenzmikroskopie, um Filme zu machen von Streptomyces in der gesamten spore-spore-life-cycle in Echtzeit. Wir können eine fluoreszierende „tag“ auf ein protein in der Zelle zu sehen, wohin es geht und Wann. Hier legen wir einen tag auf der „FtsZ“ protein, das benötigt wird für die Zellteilung Fall, dass Sporen produziert.“, sagt Dr. Busch.
Sehen Sie die video-Erklärung der Brems-Mechanismus: https://youtu.be/kI6El-ucnmc