Ученые оживили плесень-первый продуцент пенициллина и прочитали ее геном - Гранит науки - 2020-09-30

Образец плесени, замороженный в 1928 году сэром Александром Флемингом, оживили ученые Имперского колледжа Лондона (Imperial College London). Там работал Флеминг и там более 90 лет назад, вернувшись из отпуска, он обнаружил разросшуюся в чашке Петри плесень вида Penicillium notatum, которая неожиданно оказалась убийственной для бактерии Staphylococcus aureus – объекта исследований ученого. Так был открыт пенициллин, первый в мире антибиотик, производимый в промышленных масштабах и спасший миллионы жизней. Современные коллеги Флеминга были удивлены тем, что никто до сих пор не прочитал геном исторической и хранящейся в Имперском колледже Лондона плесени и решили исправить недочет. Группа исследователей под руководством Аюша Патхака (Ayush Pathak), авторы публикации в журнале Scientific Reports, установили полную последовательность ДНК, выделенной из оживленного замороженно-высушенного образца флеминговой плесени и сравнили ее с имеющимися в открытом доступе геномными последовательностями двух промышленных штаммов рода Penicillium, используемых в Америке. Как отмечает издание Live Science, особое внимание ученые уделили генам, которые кодируют ферменты, обеспечивающие продукцию пенициллина и те, что регулируют уровень этих ферментов. В результате сравнительного анализа они обнаружили, что хотя геномы британского и американских штаммов сходны, у последних больше копий регуляторных генов, участвующих в продукции пенициллина. При этом пенициллин-продуцирующие ферменты у двух штаммов различались, а это означает, что их дикие предки эволюционировали независимо естественным образом и отбор был направлен на разные ферменты.

Промышленное получение пенициллина сосредоточено на количестве, а потому в процессе улучшения продуцентов могли возникнуть изменения в количестве генов, поясняет Аюш Патхак. Различия между историческим и современными штаммами плесени могут показать как эволюционировал род Penicillium и дать ответ на вопрос, нельзя ли, исходя из этого, улучшить сам пенициллин, считают авторы. Со времени начала применения пенициллина устойчивость бактерий к антибиотику становилась все сильнее и лекарственно-устойчивые бактерии продолжают размножаться, несмотря на терапию. Выяснив различия между штаммами, продуцирующими пенициллин, можно попытаться изменить структуру антибиотиков таким образом, чтобы обойти сформировавшуюся у бактерий устойчивость. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».