El hongo Aspergillus fumigatus produce un grupo de productos naturales previamente desconocidos. Con referencia a los alcaloides de isoquinolina de plantas, estas sustancias se han denominado fumisoquinas. Investigadores de Jena Alemania descubrieron las nuevas sustancias junto con sus colegas estadounidenses mientras estudiaban el genoma fúngico. La familia de las isoquinolinaslos alcaloides contienen muchas moléculas farmacológicamente activas. Este estudio, que acaba de ser publicado en Biología química de la naturaleza , muestra que los hongos y las plantas desarrollaron vías biosintéticas para estas moléculas complejas independientemente unas de otras. Estos hallazgos hacen de Aspergillus un objetivo interesante para el descubrimiento de nuevos fármacos y su producción biotecnológica.
Una gran cantidad de medicamentos usados hoy en día se originan en la naturaleza. La mayoría de estas moléculas, que se pueden encontrar con o sin modificaciones sintéticas y ejercen su efecto beneficioso sobre la salud humana, se derivan de microorganismos o plantas. Por lo tanto, es de gran interéspara descubrir nuevos compuestos activos en la naturaleza y usarlos para el tratamiento de enfermedades.
Un grupo bien conocido de metabolitos de plantas son los alcaloides de isoquinolina. Hoy en día se conocen más de 2,500 tipos diferentes y se encuentran principalmente en plantas de amapola y agracejo. Algunos ejemplos famosos incluyen la morfina analgésica o la codeína del remedio para la tos.
Junto con colegas de los EE. UU., Los científicos de los laboratorios de Dirk Hoffmeister y Axel Brakhage de la Universidad Friedrich Schiller en Jena descubrieron que los hongos sintetizan ciertos productos naturales de manera muy similar a las plantas. Analizaron el genoma del moho comúnAspergillus y descubrió un pequeño grupo de genes cuya función era previamente desconocida. La comparación de estas secuencias genéticas con datos conocidos implicaba que podrían ser responsables de la síntesis de nuevos productos naturales.
Al manipular las secuencias genéticas, caracterizar los metabolitos resultantes y utilizar experimentos de marcado radiactivo, fue posible dilucidar la estructura de las nuevas moléculas y desentrañar las vías biosintéticas detalladas. Los investigadores descubrieron un nuevo mecanismo de enlace para átomos de carbono que nunca había sidovisto anteriormente en hongos. Toda la vía biosintética de fumisoquin parece ser una combinación de principios biosintéticos de plantas y las sintetasas peptídicas no ribosómicas comúnmente encontradas en hongos.
Axel Brakhage, profesor universitario y director del Instituto Leibniz de Investigación de Productos Naturales y Biología de Infecciones, explica: "Los hongos y las plantas divergieron temprano durante la evolución. La vía de síntesis de fumisoquín recientemente descubierta muestra que hubo un desarrollo paralelo para la producción decompuestos alcaloides de isoquinolina en ambos grupos de organismos. Esto abre nuevos caminos para la biotecnología combinatoria con el fin de avanzar en la búsqueda de nuevos compuestos activos y así desarrollar nuevos fármacos que se necesitan con urgencia ".
Dirk Hoffmeister, profesor del Instituto de Farmacia de la Universidad Friedrich Schiller, está satisfecho con los esfuerzos conjuntos: "El estudio publicado es un gran ejemplo de la estrecha colaboración entre la universidad y el Instituto Leibniz de Investigación de Productos Naturales y Biología de Infecciones -Instituto Hans Knöll - y nuestros socios estadounidenses. Una buena investigación no conoce fronteras ".
La asociación científica internacional "Facultad de 1000" incluyó esta publicación en su lista de resultados de investigación seminal.
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Materiales proporcionado por Friedrich-Schiller-Universitaet Jena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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