Abstract (deu)
Actinomyceten-Bakterien sind ausgezeichnete Quellen für eine Vielzahl von biologisch aktiven Verbindungen.
Im Rahmen des aktuellen Projekts wurden mehrere von verschiedenen Herkünften isolierte Aktinomyceten zur Herstellung neuartiger bioaktiver Sekundärmetaboliten untersucht.
Zwei Ansätze wurden angewandt, um solche Moleküle zu finden und zu isolieren. Einerseits wurde der traditionelle Bioprospecting-Ansatz verwendet, indem die Stämme unter verschiedenen Wachstumsbedingungen kultiviert wurden, gekoppelt mit Bioaktivitätsprüfungen, HPLC-MS- und NMR-Analysen. Andererseits wurde ein "Genome Mining"-Ansatz in Verbindung mit gentechnischen Techniken wie der heterologen Expression von biosynthetischen Genclustern (BGCs) und der Überexpression von positiven Transkriptionsregulatoren zur Herstellung von Sekundärmetaboliten angewendet.
Die Bioprospektion von Streptomyceten, die aus einer äthiopischen Wüste isoliert wurden, ermöglichte die Reinigung von zwei antibakteriellen Anthrazyklinen, deren Strukturen durch NMR und HRMS aufgeklärt wurden. Die Analyse des Genoms dieses Bakteriums bestätigte sein Potenzial zur Biosynthese chemisch unterschiedlicher Naturprodukte und erlaubte es, bestimmte BGCs mit experimentell identifizierten Metaboliten zu verbinden.
Die Bioprospektion eines weiteren Streptomyces Stammes, der aus einem Tiefseesediment isoliert wurde, das im Pazifischen Ozean gesammelt wurde, ermöglichte die Identifizierung der antimykotischen Verbindung Cycloheximid und eines möglicherweise neuartigen Tripeptidsiderophors. Im Genom dieses Isolats wurden entsprechende BGCs gefunden.
Ein aus der Rhizosphäre von Edelweiß isolierter Kitasatospora Stamm produzierte antibakterielle Chlortetracycline zusammen mit zwei potenziell neuen Verbindungen.
Ein Stamm der Gattung Amycolatopsis aus der mongolischen Steppe lieferte Extrakte, die gegen ein grampositives Bakterium wirksam ist. Die bioaktive Verbindung wurde gereinigt und ihre Struktur durch NMR als 1,2,4-trimethoxynaphthalene bestimmt. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass dieser Stamm verschiedene Tigloside produziert, die keine antimikrobielle Aktivität zeigten. Anschließend wurde das Genom dieses Stammes auf das Vorhandensein von Biosynthesegenen für Sekundärmetaboliten analysiert, wodurch mehrere einzigartige BGCs identifiziert werden konnten. Dieser Analyse folgte die Klonierung und erfolgreiche heterologe Expression eines einzigartigen Lassopeptids BGC, wodurch zwei neuartige bioaktive Lassopeptide produziert wurden.