Phát hiện gen mã hóa hợp chất polyketid mới từ loài bọt biển Theonella swinhoei

Tóm tắt

Hợp chất polyketid - nonribosomal peptid (PK - NRP) có nhiều hoạt tính sinh học, có thể ứng dụng trong điều trị các bệnh lý như nhiễm khuẩn, nhiễm virus hay ức chế sự phát triển của các khối u,... Trong tự nhiên, sinh tổng hợp PK - NRP do các polyketid synthase (PKS) và nonribosomal peptid synthase (NRPS) xúc tác. PKS đơn giản nhất gồm các nhóm chức năng ketosynthase (KS), acyltransferase (AT) và acyl carrier protein (ACP). Tùy theo vị trí của nhóm AT trong cấu trúc mà có hai loại cis - AT và trans - AT PKS.

Khi phân tích đặc điểm di truyền của sponge8 cho thấy chúng mã hóa cho PK có mạch nhánh carbon, đây không phải là công thức của onnamid - một PK không có mạch nhánh. Vì vậy, với mục đích tìm hiểu sự đa dạng của các chất chuyển hóa từ T. swinhoei, nhóm gen mã hóa một PK khác onnamid đã được nghiên cứu dựa trên trình tự sponge8.

Phương pháp nghiên cứu

- Phân lập fosmid pTSTA2 và pTSTA3 từ thư viện gen của T. swinhoei.

- Xác định trình tự các đoạn ADN của fosmid pTSTA2 và pTSTA3.

Kết quả nghiên cứu

            Từ T. swinhoei, ngoài nhóm gen onn mã hóa onnamid đã được phân lập thì nghiên cứu này đã phát hiện thêm một nhóm gen PKS khác. Đáng lưu ý khi PKS này chịu trách nhiệm sinh tổng hợp một polyketid mới, chưa xác định cấu trúc. Vùng ADN của nhóm gen mới được giải trình tự có kích thước ~ 54,8 kb, chủ yếu là trình tự của các gen pks với kích thước lên đến ~ 45,5 kb. PKS mới này cũng đã được phân tích trật tự của các nhóm chức năng, là cơ sở để dự đoán công thức của polyketid. Kết quả của nghiên cứu cũng là một bằng chứng về việc áp dụng thành công qui tắc dự đoán công thức của các trans - AT polyketid chỉ dựa vào nhóm chức năng KS mà không cần các nhóm chức năng PKS khác.