p Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte desenvolveram biossensores projetados para detectar moléculas de antibióticos de interesse. Os biossensores são um primeiro passo para a criação de "fábricas" produtoras de antibióticos dentro de micróbios, como E. coli. p Os macrolídeos são um grupo de pequenas moléculas de ocorrência natural que podem conter antibióticos, efeitos antifúngicos ou anticancerígenos. O antibiótico eritromicina é um exemplo - é um macrolídeo produzido por bactérias que vivem no solo. Os pesquisadores estão interessados ​​em usar esses antibióticos naturais e os micróbios que os produzem para desenvolver novos antibióticos; Contudo, os micróbios que produzem macrolídeos antibióticos fazem apenas pequenas quantidades de uma variedade limitada de antibióticos.

p "Nosso objetivo final é projetar micróbios para fazer novas versões desses antibióticos para nosso uso, o que reduzirá drasticamente a quantidade de tempo e dinheiro necessários para novos testes e desenvolvimento de drogas, "diz Gavin Williams, professor associado de química bio-orgânica na NC State e autor correspondente de um artigo que descreve a pesquisa. "A fim de fazer isso, primeiro precisamos ser capazes de detectar as moléculas de antibióticos de interesse produzidas pelos micróbios. "

p Williams e sua equipe usaram um switch molecular de ocorrência natural - uma proteína chamada MphR - como seu biossensor. No E. coli , O MphR pode detectar a presença de antibióticos macrolídeos sendo secretados por micróbios que estão atacando E. coli . Quando o MphR detecta o antibiótico, ele ativa um mecanismo de resistência para anular os efeitos do antibiótico.

p Os pesquisadores criaram uma grande biblioteca de variantes da proteína MphR e as examinaram quanto à capacidade de ativar a produção de uma proteína verde fluorescente quando estavam na presença de um macrolídeo desejado. Eles testaram as variantes contra a eritromicina, que o MphR já reconhece, e descobriram que algumas das variantes MphR melhoraram sua capacidade de detecção dez vezes. Eles também testaram com sucesso as variantes contra macrolídeos que não estavam intimamente relacionados à eritromicina, como tilosina.

p "Essencialmente, cooptamos e evoluímos o sistema de sensor MphR, aumentando sua sensibilidade em reconhecer as moléculas nas quais estamos interessados, "diz Williams." Nós sabemos que podemos adaptar esse biossensor e que ele detectará as moléculas nas quais estamos interessados, o que nos permitirá rastrear milhões de cepas diferentes rapidamente. Este é o primeiro passo para a engenharia de alto rendimento de antibióticos, onde criamos vastas bibliotecas de cepas geneticamente modificadas e variantes de micróbios, a fim de encontrar as poucas cepas e variantes que produzem a molécula desejada com o rendimento desejado. "

p A pesquisa aparece em Biologia Sintética ACS , e foi financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde (concessão GM104258) e pelo Fundo de Inovação do Chanceler do Estado de NC. Estudante de pós-graduação Yiwei Li, ex-aluno de pós-graduação Christian Kasey, ex-aluno de graduação Mounir Zerrad, e T. Ashton Cropp, professor de química da Virginia Commonwealth University, contribuiu para o trabalho.