Ученые обнаружили в почве сотни новых бактерий и два потенциальных антибиотика
Исследователи из Университета Рокфеллера секвенировали ДНК из почвенных образцов, взятых в полевом центре Рокфеллера в Нью-Йорке. Их цель — найти биоактивные молекулы для создания новых антибиотиков и борьбы с устойчивостью бактерий к лекарствам.
Учёные разработали новый способ изучения почвенных микроорганизмов без их выращивания в лаборатории. Этот метод основан на извлечении ДНК прямо из почвы и восстановлении геномов ранее неизвестных бактерий. Результаты опубликованы в журнале Nature Biotechnology.
Почвенные микроорганизмы сложно выращивать в лаборатории, что ограничивает поиск новых биологически активных веществ. Однако почва — крупнейший источник биоразнообразия, и её изучение было затруднено.
Под руководством Шона Ф. Брэди команда разработала метод изучения почвенных микроорганизмов без их культивирования. Этот метод включает извлечение больших фрагментов ДНК из почвы и последующую реконструкцию геномов микроорганизмов.
Шон Брэди сказал: «Теперь у нас есть технология, позволяющая заглянуть в мир микроорганизмов, который раньше был недоступен для изучения».
Исследователи улучшили процесс выделения ДНК из почвы с помощью технологии длинночитаемого нанопорового секвенирования. Это позволило получить последовательности ДНК длиной в десятки тысяч оснований, что в 200 раз больше, чем раньше. Из одного образца лесной почвы команда выделила 2,5 терабаз пар ДНК, что является рекордом в исследовании почв с использованием длинночитаемого секвенирования.
Анализ данных выявил сотни полных геномов бактерий, большинство из которых ранее не упоминались в научной литературе. С помощью синтетического биоинформатического подхода учёные преобразовали генетические последовательности в реальные молекулы. Они обнаружили два перспективных антибактериальных агента: эрутацидин, который разрушает бактериальные мембраны, взаимодействуя с липидом кардиолипином, и тригинтомицин, воздействующий на белковый комплекс ClpX — редкую мишень для антибиотиков.
Этот метод масштабируем и может применяться для изучения различных метагеномных пространств, выходящих за пределы почвенных экосистем. Открытие открывает новые перспективы в микробиологии и разработке новых лекарств.Истчоник: RuTab.net