一般的な雑草に見られる新しい抗生物質
野生植物は、抗菌剤耐性の世界的な問題に取り組むための新しい抗生物質の宝庫になる可能性があります。
スイスの研究者たちは、一般的な雑草であるシロイヌナズナの葉に新しいタイプの抗生物質活性を持つ化合物を発見した後、この提案をしました。
今日の抗生物質の多くは、土壌に生息するバクテリアによって作られた天然化合物に由来しています。バクテリアは他の微生物から身を守るためにそれらを生成します。
しかし、新しい研究—現在ジャーナルに掲載されています ネイチャーマイクロバイオロジー —野生植物も抗生物質の豊富な供給源である可能性があることを示唆しています。
地上に生息する植物の部分は、まとめて葉圏と呼ばれます。この研究は、葉圏の特定の「生態系」、つまり一般的な雑草の葉の表面に焦点を当てています。
この生態系には栄養素が不足しているため、そこに生息する多くの微生物の間には「激しい競争圧力」があります、とスイスのETHチューリッヒにある微生物学研究所の教授である共同主任研究著者のJuliaVorholtは言います。
「その結果、バクテリアは生息地を守ることを可能にする多様な物質を生成します」と彼女は説明します。
抗菌剤耐性：世界的な脅威
抗菌剤は、ウイルス、真菌、細菌、酵母、寄生虫などの微生物を殺すか、その成長を止めるように設計された薬です。抗生物質は細菌を標的とする抗菌剤ですが、この用語はしばしば抗菌剤と同じ意味で使用されます。
抗菌薬耐性は、微生物が抗菌薬に反応して変化し、最終的にはそれらに屈するのをやめると発生します。これにより、それらが引き起こす感染症の治療が困難になります。
一般的な感染症を治療する私たちの能力は、抗菌薬耐性の新しいメカニズムの広がりの高まりによってますます損なわれています。これは、病気からのより長い回復、障害の増加、そして死につながります。
たとえば、特に懸念される分野は結核（TB）の治療です。広範囲に薬剤耐性のある感染症が現在105か国で発見されており、「少なくとも」4つの主要な抗結核薬に耐性があります。
大きな可能性を秘めた小さな植物
Vorholt教授と彼女の同僚は、葉に生息する200種以上の細菌を調査しました。 シロイヌナズナ、一般名がシロイヌナズナとマウスの耳のクレスを持つ小さな野生植物。
シロイヌナズナ 顕花植物の生物学と遺伝学に関心のある科学者によってモデル生物として広く使用されています。これにより、植物の葉の表面にコロニーを形成する細菌のデコードされたゲノムを含む遺伝情報の大規模なライブラリが生まれました。
これまで、植物の葉圏で「特徴のない天然物」を発見する目的でこのデータを分析した人は誰もいませんでした。
「私たちはバイオインフォマティクス技術を適用しました。物質の生成を制御することができ、したがって他の細菌に影響を与える可能性のある遺伝子クラスターを調査するために」とVorholt教授は言います。
いくつかのテストを実行した後、チームは細菌の異なる菌株間の725の分子相互作用を発見しました。相互作用は互いに標的となるバクテリアのものであり、場合によっては、それらはそれらの成長を妨げる結果となった。
しかし、この段階では、相互作用に関与する化合物がこの生息地に固有のものであるかどうかは明らかではありませんでした。また、それらは完全に新しい抗生物質の特徴を持っていましたか？
これまで知られていなかった抗菌メカニズムを持つ物質を見つけることは、抗菌耐性との戦いにおける主要な目標です。
「前例のない構造」を備えた抗生物質
それで、研究の次の段階で、研究者は彼らが見つけた物質の化学的構成を調べました。彼らは、「特に生産性の高い」菌株に焦点を当てました。 ブレビバチルス sp。 Leaf182。
菌株の化合物と「遺伝子クラスター」の分析により、抗生物質の力を持つ多くの化合物が明らかになりました。特に、彼らがマクロブレビンと呼んだものは、「前例のない天然物構造」を持っていました。
「ここで、マクロブレビンやその他の新たに発見された物質が、人間に病気を引き起こす細菌に対しても有効であるかどうかを明らかにする必要があります」と、ETHチューリッヒの微生物学研究所の教授でもある共同主任研究著者のJörnPielは述べています。
彼とチームの他のメンバーは、「比較的未踏の葉圏」で発見されるのを待っている、より多くの天然に存在する抗生物質が存在する可能性があるという事実に興奮していると付け加えました。
「私たちの調査結果は、自然界の抗生物質の検索を拡大する価値があることを確認しています。」
JörnPiel教授
