生物学家:贝加尔湖的放线菌产生未知的抗生素

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俄罗斯伊尔库茨克州立大学和北佛罗里达大学的生物学家联合研究了贝加尔湖放线菌(一种可以合成生物活性物质的大型微生物)的代谢。结果表明，他们没有通常在负责生产抗生素的酶组中发现的基因。这意味着他们使用其他蛋白质与其他细菌竞争，科学界可能仍然不知道这种化合物。

这项研究由俄罗斯科学基金会资助。该研究论文发表在《水生微生物生态学》杂志上。俄罗斯科学基金会发布新闻稿，简要介绍科学研究成果。

放线菌是一种大型复杂的细菌，能够消除污染环境的有毒化合物。它们产生次生代谢产物，这不利于它们自身的生长和发育，但可以发挥其他功能。例如，一些生长因子和信息素可以刺激各种细胞过程。人类利用这些物质的特性来抑制病原菌和真菌的生长，并将其用于医疗目的。

专家们研究了贝加尔湖沉积物中24株放线菌次级代谢产物的形成，并将其与海洋生物和淡水生物进行了比较。

马克西姆·蒂莫菲耶夫(Maxim Timofeyev)是由俄罗斯科学基金会资助的项目的负责人，他是生物学博士，也是伊尔库茨克州立大学生物学研究所所长，他说:“以前，这是为了研究陆地和海洋生态系统中的生态环境和放线菌的地理分布。然而，对淡水沉积物中放线菌的研究还不够充分专家们从200米深的湖底收集研究样本。为了获得放线菌菌落，专家将沉淀物放入培养基中，这可以抑制其他微生物的生长。三天后，专家们从菌落中提取出DNA，并用分子方法判断是否有放线菌的特定基因，从而确保研究所需的细菌得以培养。

专家们研究了与生物活性化合物合成相关的基因，发现从贝加尔湖分离的放线菌菌株不具有FAD依赖的卤代酶基因。这种酶利用FAD中的能量与氯和溴等各种卤素分子结合，产生四环素和氯霉素等抗生素。海洋微生物含有最多的卤化酶。然而，贝加尔湖的放线菌不含卤化酶的事实证明了它们对低盐水域的适应性。同时，75%的放线菌菌株样品具有生物活性，这表明它们依赖其他酶来维持生物活性。

马克西姆·蒂莫菲耶夫说:“普通放线菌可以在它们合成的化学分子中加入卤素原子。贝加尔湖放线菌的独特之处在于它们不具备这种能力，这表明它们在超淡水环境中经历了长期进化。从贝加尔湖放线菌的特征来看，可以说它们很可能产生抗生素和科学界目前未知的天然化合物。”