Nowe rolnicze środki chemiczne uzyskane z bakterii
Projekt BACTOFUNGICIDE został powołany do sprawdzenia potencjalnych biopestycydów poprzez zbadanie genetyki kilku związanych z roślinami szczepów enterobakterii. Celem było zidentyfikowanie mechanizmów leżących u podłoża ich bioaktywności, które są ważne w zwalczaniu chorób wywołanych przez grzyby i lęgniowce (organizmy grzybopodobne). Szczególną uwagę poświęcono badaniu biosyntezy molekuły haterumalidu oocydyny A, która może zabić patogenne dla roślin grzyby i lęgniowce. Istnieje również dodatkowa korzyść: związek ten wykazuje silne właściwości przeciwnowotworowe. Aczkolwiek znano strukturę chemiczną oocydyny A, nie były znane geny ani szlaki anaboliczne oraz chemiczne, odpowiedzialne za jej biosyntezę. Do identyfikacji wielkiego genu syntazy poliketydowej, odpowiedzialnej za biosyntezę oocydyny A, użyto sekwencjonowania genomu, genomiki porównawczej i analizy chemicznej. Udowodniono, że klaster genetyczny oocydyny A jest szeroko rozpowszechniony i można go znaleźć w kilku szczepach bakterii związanych z roślinami, należących do rodzajów Serratia i Dickeya. Zaproponowano również komputerowy model biosyntezy oocydyny i podobnych molekuł (zwanych haterumalidami) w celu zwiększenia produktywności. Niniejszego modelu można również użyć to wygenerowania nowych chemicznych analogów haterumalidów o wzmocnionych właściwościach przeciwgrzybiczych, przeciwlęgniowcowych i przeciwnowotworowych. Charakterystyka szczepów bakteryjnych użytych w badaniu BACTOFUNGICIDE ujawniła również, że niektóre z nich przejawiają silne właściwości przeciwnicieniowe. Uszkodzenia związane z pasożytniczymi nicieniami roślin mają duże znaczenie ekonomiczne — wartość strat na całym świecie sięga ponad 100 miliardów dolarów amerykańskich. Prace uczestników projektu BACTOFUNGICIDE ułatwiła izolacja nowego bakteriofaga — phiMAM1. Użyto go do przenoszenia markerów chromosomalnych i plazmidów między klinicznymi i wolno żyjącymi izolatami rodzajów Serratia i Kluyvera. Sekwencjonowanie genomu, analizy filogenetyczne i charakteryzacja morfologiczna phiMAM1 umożliwiły zaklasyfikowanie go do nowo zaproponowanego rodzaju Viunalikevirus. Uczestnicy projektu BACTOFUNGICIDE przyjęli podejście interdyscyplinarne do zbadania regulacji i biosyntezy drugorzędowych metabolitów w kilku szczepach bakterii związanych z roślinami. Wyniki te będą miały długotrwały wpływ na odkrycia agrochemiczne oraz bezpieczeństwo zbiorów i żywnościowe.
