Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

SYNTHETIC BIOLOGY APPROACHES TO NEW ANTIBIOTICS





One of the most exciting approaches to emerge recently is the potential to apply synthetic biology to antibiotic production, discovery and manipulation. Synthetic biology can be thought of as the repurposing or redesign of biological systems for novel applications. The clustering of secondary metabolite genes offers a big advantage to the manipulation of their function, expression levels and production. Whilst synthetic biology is one of the current 'buzz' words in biology, this manipulation of antibiotic biosynthetic clusters is not particularly new. Since the mid-1980s, various groups interested in Streptomyces have been trying to make so-called 'non-natural natural products' using an approach called combinatorial biosynthesis (using genetic engineering to modify biosynthetic pathways to make new compounds). The ability to manipulate these clusters using molecular biology offers several advantages, not only in terms of generating novel activities, but also improving the pharmacokinetics of drugs, and reducing toxicity.

One group of secondary metabolites that has been amenable to combinatorial biosynthesis and has received lots of attention is the polyketides. Polyketides are synthesised by large multimodular enzymes that link simple precursors, chains that are tethered to an acyl carrier module on the enzyme. Manipulation of these multimodular enzymes then allows for alteration of the metabolite chain. Several

methods have been used, such as those where simple gene disruptions can alter one of the chemical reactions during biosynthesis, resulting in longer or shorter chains, or without additional chemical decorations. Interestingly, one approach that has yielded amazing results is the formation of hybrid polyketides simply by transferring polyketide clusters into organisms producing related molecules. This allows the machinery from one cluster to modify the product in another in a very simple manner.

TOWARDS A TRULY SYNTHETIC BIOLOGY OF ANTIBIOTICS

The relatively simple experiments that have been carried out to date have wide-ranging implications; however, now we can couple these with the advances in molecular biology such as assembly of large DNA fragments, ligation-free cloning, and the advent of 'BioBrick' technology to create a truly synthetic biology for antibiotics. The multitude of secondary metabolite biosynthetic clusters available in the sequence databases means that we can assemble any enzyme simply from short oligonucleotides, introduce it into any biosynthetic cluster and examine the potential to alter the characteristics of the metabolite produced.

Of course, there are limitations to the modifications that certain chemical scaffolds are amenable to; however, we can envisage the very first, truly synthetic antibiotic biosynthetic gene cluster in the not-too-distant future. The assembly could be undertaken using BioBrick-type technology where each genetic unit is pieced together like LEGO bricks until a complete cluster is assembled. There is still a lot of work to undertake, as with any synthetic biology project. We need to understand and develop good regulatory sequences and promoters, and efficient ribosome-binding sites for manipulating expression levels and the overall logistics of piecing these together. Yet all of these approaches are tantalisingly within our grasp and will enable us to carry out bio-inspired chemistry synthetically in a bacterium in the near future.

c) Post-reading Stage.

- Are the sentences “true” or “false”?

1) One of the most exciting approaches to emerge recently is the potential to apply physics to antibiotic production.

2) Synthetic biology deals with the repurposing or redesigning of biological systems for novel applications.

3) This manipulation of antibiotic biosynthetic clusters is particularly new.

4) According to the synthetic biology we can assemble any enzyme from short oligonucleotides.

5) There no limitations to the modifications that certain chemical scaffolds are amenable to.

6) We can visage the very first synthetic antibiotic biosynthetic gene cluster in the distant future.

7) This synthetic biology project is finished.

 

- Find ajectives which go together with the following nouns from the text:

Approach, biology, production, application, cluster, biosynthesis, chemistry, future.

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 623. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Внешняя политика России 1894- 1917 гг. Внешнюю политику Николая II и первый период его царствования определяли, по меньшей мере три важных фактора...

Оценка качества Анализ документации. Имеющийся рецепт, паспорт письменного контроля и номер лекарственной формы соответствуют друг другу. Ингредиенты совместимы, расчеты сделаны верно, паспорт письменного контроля выписан верно. Правильность упаковки и оформления....

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА В составе зуба выделяют минерализованные и неминерализованные ткани...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Тактика действий нарядов полиции по предупреждению и пресечению правонарушений при проведении массовых мероприятий К особенностям проведения массовых мероприятий и факторам, влияющим на охрану общественного порядка и обеспечение общественной безопасности, можно отнести значительное количество субъектов, принимающих участие в их подготовке и проведении...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2026 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия