Британские ученые секвенировали геном первого пенициллинового грибка

В 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг вошел в историю. В обычной плесени он обнаружил антимикробные свойства, которые впоследствии использовал для разработки первого серийного антибиотика – пенициллина, сообщает Science Alert.

Этот оригинальный штамм плесени Penicillium был заморожен для будущих исследований несколько десятков лет назад. Сейчас ученые смогли расшифровать его геном.

Полученные данные сравнили с двумя более поздними образцами Penicillium из США, чтобы понять, как промышленное производство изменило генетический состав плесени.

Пенициллы и другие плесневые грибы естественным образом производят молекулы антибиотиков как часть своей собственной системы защиты от микробов. Поскольку микробы эволюционируют довольно быстро, чтобы противостоять этим защитным механизмам (многие из них становятся устойчивы к лекарственным препаратам, и это серьезная проблема), плесень тоже эволюционирует в ответ.

Это похоже на «гонку вооружений» в микроскопическом масштабе. Ученые полагают, что изучение плесени могло бы указать новые способы борьбы с супербактериями.

В рамках эксперимента ученые разморозили часть Penicillium rubens Флеминга и заново вырастили его, а затем секвенировли геном. Penicillium Флеминга, вероятно, был родоначальником пенициллиновых препаратов в Великобритании, но в США их впервые получили из другого «источника» – колонии грибков из заплесневелой дыни. Этот штамм подвергался мутагенной обработке, такой как облучение рентгеновским и ультрафиолетовым светом, а также искусственному отбору.

Сравнивая британские и американские образцы, исследователи рассмотрели два типа генов – те, которые кодируют ферменты для производства пенициллина, и те, которые регулируют производство этих самых ферментов. Оказалось, что набор регуляторных в обоих случаях примерно одинаков, но у американского больше копий – это повышает выработку пенициллина. Такое различие является следствием «одомашнивания» культуры. Кодирующие гены, однако, немного отличались – это, по мнению ученых, уже стало следствием естественной эволюции.

Ученые отметили, что штаммы Penicillium могут меняться как вследствие эволюции, так и в результате внешнего воздействия. Вероятно, их можно изменить таким образом, что они станут эффективны против суперустойчивых микроорганизмов.

Ранее сообщалось, что мощный природный анальгетик выделили из тасманийского гриба. На его основе могут создать обезболивающие нового поколения, способные заменить опиаты.