Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

Georgia Tech Forskere Find anti-svampe forbindelser i tang

Published on February 22, 2011 at 4:28 AM

En gruppe af kemiske forbindelser, der bruges af en art af tropiske tang til at afværge svampeangreb kan have lovende anti-malaria egenskaber for mennesker.

De stoffer, er en del af en unik kemisk signalsystem, der tang bruger til at bekæmpe fjender - og det kan give et væld af potentielle nye lægemiddelstoffer.

Julia Kubanek med tang prøver.

Ved hjælp af en ny analytisk proces, forskere ved Georgia Institute of Technology fandt, at de komplekse antimykotiske molekyler ikke er fordelt jævnt over tang flader, men i stedet synes at være koncentreret på bestemte steder - muligvis hvor en skade øger risikoen for svampeinfektion.

En Georgia Tech videnskabsmand rapporterede om klasse af stoffer, der er kendt som bromophycolides, på det årlige møde i American Association for Advancement of Science (AAAS) 21 Feb 2011 i Washington, DC Den forskning, som støttes af National Institutes of Health , er en del af en langsigtet undersøgelse af kemiske signalering mellem organismer, som er en del af koralrev samfund.

"Sproget i kemi i den naturlige verden har eksisteret i milliarder af år, og det er afgørende for overlevelsen af ​​disse arter," siger Julia Kubanek, en lektor i Georgia Tech School af biologi og School of Kemi og biokemi. "Vi kan ved selvsupplering disse kemiske processer til fordel for mennesket i form af nye behandlinger for sygdomme, der påvirker os."

Mere end en million mennesker dør hvert år af malaria, som er forårsaget af parasitten Plasmodium falciparum. Parasitten har udviklet resistens over for mange malariamedicin og er begyndt at vise modstand mod artemisinin - dagens vigtigste anti-malaria medicin. Indsatsen er høj, fordi halvdelen af ​​verdens befolkning er i risiko for sygdommen.

"Disse molekyler er lovende fører til behandling af malaria, og de opererer gennem en interessant mekanisme, som vi studerer," Kubanek forklaret. "Der er kun et par af venstre lægemidler, der er effektive mod malaria i alle områder af verden, så vi håber, at disse molekyler vil fortsætte med at vise lovende efterhånden som vi udvikler dem yderligere som farmaceutiske kundeemner."

I laboratorieundersøgelser ledet af Georgia Tech studerende Paige Stout fra Kubanek laboratorium - og i samarbejde med California forskere - i spidsen molekylet har vist lovende aktivitet mod malaria, og det næste skridt bliver at teste den i en musemodel af sygdommen. Som med andre potentielle stofblandinger dog, sandsynligheden for, at dette molekyle vil have den helt rigtige kemi til at være nyttige hos mennesker er relativt lille.

Andre Georgia Tech forskere er begyndt forskning om syntese af stoffet i laboratoriet. Ud over at producere tilstrækkelige mængder til test, kan laboratoriet syntese kunne ændre sammensatte at forbedre sin aktivitet - eller for at afbøde eventuelle bivirkninger. I sidste ende kan gær eller anden mikroorganisme være i stand til at blive ændret genetisk til at vokse store mængder bromophycolide.

Forskerne fandt anti-svampe forbindelser er forbundet med lyse pletter på overfladen af ​​Callophycus serratus tang hjælp af en ny analytisk teknik kendt som desorption electrospray ionisering massespektrometri (desi-MS). Teknikken blev udviklet i laboratoriet af Facundo Fernandez, en lektor i Georgia Tech School of Kemi og biokemi. Desi-MS tilladt forskere for første gang til at studere den unikke kemiske aktivitet, der finder sted på overfladen af ​​den tang.

Som en del af projektet, har Georgia Tech forskere været katalogisering og analyse af naturlige forbindelser fra mere end 800 arter, der findes i farvandene omkring Fiji-øerne. De var interesseret i Callophycus serratus fordi det virkede særligt dygtige til at bekæmpe off mikrobielle infektioner.

Brug af desi-MS teknik, analyserede forskerne Leonard Nyadong og Asiri Galhena prøver af tang og fandt grupper af potent anti-svampe forbindelser. I laboratorieundersøgelser, fandt kandidatstuderende Amy Lane, at disse bromophycolide forbindelser effektivt hæmmede væksten af ​​Lindra thalassiae, en fælles marine svamp.

"Det Alga er sorterings sit forsvar og vise dem på en måde, der blokerer indgange for mikrober, der kan invadere og forårsage sygdom," Kubanek sagt. "Tang har ikke immunrespons ligesom mennesker gør. Men i stedet, de har nogle kemiske forbindelser i deres væv for at beskytte dem."

Selvom alle de tang de studerede var fra en enkelt art, blev forskerne overrasket over at finde to forskellige grupper af anti-svampe kemikalier. Fra den ene tang delpopulation, døbt "buskede" type for sit udseende, blev 23 forskellige anti-svampe forbindelser identificeret. I en anden gruppe af tang, fandt forskerne 10 forskellige anti-svampe forbindelser - alle forskellige fra dem, der ses i den første gruppe.

I desi-MS teknik, er en betalt strøm af polære opløsningsmiddel rettet mod overfladen af ​​en prøve, der undersøges ved omgivende tryk og temperatur. Sprayen desorbs molekyler, som derefter ioniseret og leveret til massespektrometer til analyse.

"Vores samarbejde team af forskere fra Institut for Biomedicinsk Teknik og College of Sciences har arbejdet inden for den nydannede Bioimaging massespektrometri Center på Georgia Tech til bedre at forstå de mekanismer af kemiske forsvar i marine organismer," siger Fernandez. "Dette er et eksempel på tværgående tværfaglig forskning, der kendetegner vores institut."

Kubanek håber, at andre nyttige stoffer vil komme ud af studiet af signalering forbindelser i koralrev samfund.

"I den naturlige verden, har vi tang, der gør disse molekyler, og vi har svampe, der forsøger at kolonisere, inficere og måske bruge tang som underlag for sin egen vækst," Kubanek sagt. "Den tang bruger disse molekyler til at forsøge at forhindre svampen i at gøre dette, så der er et samspil mellem tang og svampen. Disse molekyler fungerer som ord i et sprog, kommunikation mellem tang og svampen."

Kilde: http://www.gatech.edu/

Last Update: 3. October 2011 03:38

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit