Georgia Tech Ilmuwan Temukan Senyawa Anti-jamur di Rumput Laut

Published on February 22, 2011 at 4:28 AM

Sebuah kelompok senyawa kimia yang digunakan oleh spesies rumput laut tropis untuk menangkal serangan jamur mungkin memiliki menjanjikan sifat anti malaria bagi manusia.

Senyawa-senyawa adalah bagian dari sistem kimia yang unik menandakan bahwa rumput laut digunakan untuk melawan musuh-musuh - dan yang dapat memberikan kekayaan potensi senyawa farmasi baru.

Julia Kubanek dengan sampel rumput laut.

Menggunakan proses analisis novel, para peneliti di Georgia Institute of Technology menemukan bahwa molekul kompleks antijamur tidak didistribusikan secara merata di seluruh permukaan rumput laut, melainkan tampaknya terkonsentrasi di lokasi tertentu - mungkin di mana cedera meningkatkan risiko infeksi jamur.

Seorang ilmuwan Georgia Tech melaporkan pada kelas senyawa, yang dikenal sebagai bromophycolides, pada pertemuan tahunan Asosiasi Amerika untuk Kemajuan Sains (AAAS) 21 Februari 2011 di Washington, DC Penelitian ini, didukung oleh Institut Kesehatan Nasional , adalah bagian dari studi jangka panjang dari sinyal kimia antara organisme yang merupakan bagian dari komunitas terumbu karang.

"Bahasa kimia di alam telah sekitar selama miliaran tahun, dan sangat penting bagi kelangsungan hidup spesies ini," kata Julia Kubanek, seorang profesor di Georgia Tech School Sekolah Biologi dan Kimia dan Biokimia. "Kita bisa mengkooptasi proses-proses kimia untuk kemaslahatan manusia dalam bentuk pengobatan baru untuk penyakit yang mempengaruhi kita."

Lebih dari satu juta orang meninggal setiap tahun akibat malaria, yang disebabkan oleh parasit Plasmodium falciparum. Parasit telah mengembangkan resistensi terhadap banyak obat anti malaria dan telah mulai menunjukkan resistensi terhadap artemisinin - yang paling penting saat ini obat anti-malaria. Taruhannya tinggi, karena setengah populasi dunia berada pada risiko untuk penyakit ini.

"Molekul-molekul ini menjanjikan lead untuk pengobatan malaria, dan mereka beroperasi melalui mekanisme yang menarik yang kita pelajari," jelas Kubanek. "Hanya ada beberapa obat tersisa yang efektif terhadap malaria di semua wilayah di dunia, jadi kami berharap bahwa molekul-molekul akan terus menunjukkan janji seperti yang kita mengembangkan mereka lebih lanjut sebagai lead farmasi."

Dalam penelitian laboratorium yang dipimpin oleh Stout Georgia mahasiswa Tek Paige dari laboratorium Kubanek - dan bekerjasama dengan para ilmuwan California - molekul memimpin telah menunjukkan aktivitas menjanjikan terhadap malaria, dan langkah berikutnya akan mengujinya dalam model tikus dari penyakit. Seperti obat yang potensial senyawa lain, bagaimanapun, kemungkinan bahwa molekul ini hanya akan memiliki kimia yang tepat akan berguna pada manusia relatif kecil.

Georgia Tech peneliti lainnya telah mulai penelitian tentang sintesis senyawa di laboratorium. Selain memproduksi jumlah yang cukup untuk pengujian, sintesis laboratorium mungkin dapat memodifikasi senyawa untuk meningkatkan aktivitas - atau untuk mengurangi efek samping. Pada akhirnya, ragi atau mikroorganisme lain mungkin dapat dimodifikasi genetik untuk tumbuh sejumlah besar bromophycolide.

Para peneliti menemukan senyawa anti-jamur yang terkait dengan cahaya berwarna tambalan di permukaan rumput laut serratus Callophycus menggunakan teknik analisis baru yang dikenal sebagai ionisasi elektrospray spektrometri massa desorpsi (DESI-MS). Teknik ini dikembangkan di laboratorium Facundo Fernandez, seorang profesor di Georgia Tech School of Kimia dan Biokimia. DESI-MS memungkinkan peneliti untuk pertama kalinya untuk mempelajari aktivitas kimia yang unik yang terjadi pada permukaan rumput laut.

Sebagai bagian dari proyek, Georgia Tech ilmuwan telah katalogisasi dan menganalisis senyawa alami dari lebih dari 800 spesies yang ditemukan di perairan sekitar Kepulauan Fiji. Mereka tertarik pada serratus Callophycus karena tampaknya sangat mahir dalam melawan infeksi mikroba.

Menggunakan teknik DESI-MS, peneliti Leonard Nyadong dan Asiri Galhena menganalisa sampel rumput laut dan menemukan kelompok potensial senyawa anti-jamur. Dalam pengujian laboratorium, mahasiswa pascasarjana Amy Lane menemukan bahwa senyawa ini efektif bromophycolide menghambat pertumbuhan Lindra thalassiae, jamur laut umum.

"Alga ini marshalling pertahanan dan menampilkan mereka dengan cara yang menghalangi entry point bagi mikroba yang mungkin menyerang dan menyebabkan penyakit," kata Kubanek. "Rumput laut tidak memiliki respon kekebalan tubuh seperti manusia lakukan Tapi sebaliknya, mereka memiliki beberapa senyawa kimia dalam jaringan mereka untuk melindungi mereka.."

Meskipun semua rumput laut yang mereka pelajari adalah dari satu spesies tunggal, para peneliti terkejut menemukan dua kelompok yang berbeda dari bahan kimia anti-jamur. Dari satu rumput laut sub-populasi, dijuluki "lebat" jenis untuk penampilan, 23 berbeda anti-jamur senyawa diidentifikasi. Dalam kelompok kedua rumput laut, para peneliti menemukan 10 berbeda anti-jamur senyawa - semua berbeda dari yang terlihat di kelompok pertama.

Dalam teknik DESI-MS, aliran bermuatan kutub pelarut diarahkan pada permukaan sampel yang sedang dipelajari pada tekanan ambient dan suhu. Semprot desorbs molekul, yang kemudian terionisasi dan dikirim ke spektrometer massa untuk analisis.

"Tim kami kolaboratif peneliti dari Departemen Teknik Biomedis dan Sekolah Tinggi Ilmu Pengetahuan telah bekerja dalam Pusat baru terbentuk Bioimaging Spektrometri Massa di Georgia Tech untuk lebih memahami mekanisme pertahanan kimia dalam organisme laut," kata Fernandez. "Ini adalah contoh cross-cutting penelitian interdisipliner yang menjadi ciri khas lembaga kami."

Kubanek berharap bahwa senyawa yang berguna lainnya akan muncul dari studi tentang sinyal senyawa dalam komunitas terumbu karang.

"Di dunia alam, kita memiliki rumput laut yang membuat molekul-molekul dan kami memiliki jamur yang mencoba untuk menjajah, menginfeksi dan mungkin menggunakan rumput laut sebagai substrat untuk pertumbuhan sendiri," kata Kubanek. "Rumput laut menggunakan molekul-molekul untuk mencoba mencegah jamur dari melakukan hal ini, sehingga ada interaksi antara rumput laut dan jamur fungsi molekul ini seperti kata-kata dalam bahasa,. Berkomunikasi antara rumput laut dan jamur."

Sumber: http://www.gatech.edu/

Last Update: 3. October 2011 14:22

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