science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuw antischimmelmiddel van mierenboerderijen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Attine mieren zijn boeren, en ze kweken schimmels als voedsel. Pseudonocardia en Streptomyces-bacteriën zijn hun boerenknechten, produceren metabolieten die het gewas beschermen tegen ziekteverwekkers. Verrassend genoeg, deze metabolieten missen gemeenschappelijke structurele kenmerken bij bacteriën van verschillende geografische locaties, ook al delen de mieren een gemeenschappelijke voorouder. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Centrale Wetenschap ze hebben de eerste gedeelde antischimmelverbinding van veel van deze bacteriën in Brazilië geïdentificeerd. De verbinding zou ooit medische toepassingen kunnen hebben.

Attine-mieren zijn 50 miljoen jaar geleden als één soort ontstaan ​​op een enkele locatie in de Amazone. Ze zijn geëvolueerd tot 200 soorten die hun landbouwpraktijken hebben verspreid over Zuid- en Midden-Amerika. In ruil voor eten, bacteriën op deze boerderijen produceren kleine moleculen die pathogene schimmels zoals Escovopsis in toom houden. Echter, deze moleculen verschillen van regio tot regio, suggereert een zeer gefragmenteerde en geografisch beperkte evolutionaire geschiedenis voor de bacteriën. Monica T. Pupo, Jon Clardy en collega's wilden weten of eventuele antischimmelbacteriële metabolieten met een bredere distributie over het hoofd waren gezien in eerdere onderzoeken.

In een onderzoek naar bacteriën uit mierennesten op meerdere locaties in Brazilië, het team ontdekte dat bijna tweederde van de Pseudonocardia-stammen een krachtig antischimmelmiddel produceerde, die ze attinimicine noemden. Deze ontdekking markeerde het eerste rapport van een gespecialiseerde metaboliet met een brede geografische spreiding, geproduceerd door met mieren geassocieerde bacteriën. Hoewel deze metaboliet veilig was voor het schimmelgewas, het remde de groei van schimmelparasieten, hoewel - in tegenstelling tot veel antibiotica - alleen bij afwezigheid van ijzer. Het was ook effectief bij het bestrijden van een Candida albicans-infectie bij muizen, vergelijkbaar met azol-bevattende antischimmelbehandelingen die klinisch worden gebruikt, waardoor het een potentiële kandidaat-medicijn is. De onderzoekers stelden de structuur van attinimicine vast en bestudeerden de evolutionaire relatie met twee vergelijkbare bacteriële peptiden geproduceerd door Streptomyces - oxacheline A en cahuitamycine A.

De resultaten suggereren dat de geassocieerde genen in de twee soorten bacteriën afkomstig waren van een gemeenschappelijke voorouder.