FoodPro Preloader

Roadkill Animals er overraskende kilder til narkotikaforskning


Flickr (CC BY 2.0) "Jeg måtte gå hjem for en ekstra dusj en dag - det viser seg at du ikke nødvendigvis kan komme helt uforskudt etter å ha slått en skunk, " husker Robert Cichewicz ved University of Oklahoma, USA. Cichewicz og Bradley Stevenson har ledet et ganske uvanlig forskningsprosjekt de siste tre årene, og patruljerte hver dag en 30 kilometer lang strøk på en Oklahoma State Highway. Teamet

Flickr (CC BY 2.0)

"Jeg måtte gå hjem for en ekstra dusj en dag - det viser seg at du ikke nødvendigvis kan komme helt uforskudt etter å ha slått en skunk, " husker Robert Cichewicz ved University of Oklahoma, USA. Cichewicz og Bradley Stevenson har ledet et ganske uvanlig forskningsprosjekt de siste tre årene, og patruljerte hver dag en 30 kilometer lang strøk på en Oklahoma State Highway. Teamet av kjemikere og mikrobiologer er på utkikk etter roadkill. Deres makabere oppgave er å svinge døde dyr de finner ved siden av veien for å få tak i deres mikrobiomer - miljøene i mikroorganismer som bor i disse pattedyrene. Forskerne håper å avdekke nye molekyler, kanskje til og med potensielle medisinske kandidater, produsert av bakterier isolert fra disse roadkillene, og de har allerede hatt suksess.

Konseptuelt ble ideen lansert når det gjelder mikrobiomer som har dette fantastiske potensialet, og har så mange forskjellige mikroorganismer - hvorav mange produserer naturlige produkter som kan påvirke helse og velvære, forklarer Cichewicz. Med flere forskergrupper som allerede ser på humane mikrobiomer, bestemte laget seg for at andre pattedyrsystemer hadde blitt oversett.

Kerbside samling

Men det brakte et nytt problem - hvordan skulle de få prøver? Keen for å unngå minfeltet av juridiske og etiske problemer som omgir levende dyreforsøk, skjønte Cichewicz og Stevenson at løsningen stirret opp på dem hver dag på kjøre til jobb. "Lyspærene kom på, og vi skjønte akkurat hva en mulighet det var å få dette prøvetakingsprogrammet som dreide seg om roadkill, " husker Stevenson. "Du vet - ressursene er der. Vi gjør noe ut av tragedien som har fallet på dette fattige dyret. Vi prøver å gjøre noe godt ut av det.

I henhold til Oklahoma loven er imidlertid dyr som har dødd på veiene, ansett som statlig eiendom. For å kunne berøre roadkill behøvde forskergruppen først å få en vitenskapelig samleretillatelse. Så kom en annen hindring. "Hvis vi tok i besittelse av det, ble vi informert om at vi da ville bli underlagt USDAs lov om jordbruk, fordi det er en dyrkroppe, sier Cichewicz. "Så gjorde vi hele prøvetaking veikanten."

Teamet skulle patruljere motorveien med 10 timers mellomrom for å søke etter fersk roadkill. Kroppene anses friske og med minst en gjenværende intakt åpning (munn-, nese-, øre-, øye-, rektum- eller mage-tarmkanalen) ble samplet med sterile swabs. Dette var imidlertid ikke alltid greit. Cichewicz husker å måtte kjøre en kandidat student tilbake til laboratoriet en dag: "Det var bare den slemmen av:" Du vil at jeg skal holde en Q-tip der? "'

Ta ut dine døde

Etter testing på veikanten bidro en nyutviklet oppdagelsesrørledning til å identifisere molekyler av interesse. Et enkelt dyr kan gi flere prøver, som hver kan føre til hundrevis av bakterielle isolater og forbindelser. Swabs tatt fra armadillos, hjort, opossums, racoons, skunks og ekorn resulterte til slutt til isolering av nesten 4000 forskjellige bakterier. For å begrense søket brukte laget en blanding av kjemiske teknikker, inkludert laserablation elektrosprayjoniserings massespektrometri, bioassay testing og genomisk analyse for å målrette biologisk aktive metabolitter.

"En av skjønnhetene i studien er at nå har vi flere tilnærminger til oppdagelsesprosessen, forklarer Stevenson. "Hvis det er direkte kjemi på en koloni, eller forbindelser oppdaget fra isolerte organismer, vet vi hvor vi sannsynligvis vil finne en hit."

Ved å demonstrere potensialet i prosessen ble et utvalg av cykliske lipodepsipeptider produsert av to bakterielle isolater som laget oppnådd fra et opossums øre, vist å begrense biofilmdannelse ved soppceller assosiert med gjærinfeksjoner.

Nyttig prøvetaking

"Det er økende anerkjennelse at den menneskelige mikrobiomet tilbyr en uutnyttet kilde til bioaktive naturlige produkter med potensielle bruksområder i humanmedisin, " sier Greg Challis, en naturlig produktkemiker basert ved University of Warwick, Storbritannia, og noterer seg den nylige oppdagelsen av lugdunin - en molekyl produsert av en bakterie funnet i den menneskelige nese som demonstrerer antibiotisk aktivitet mot MRSA. "Ideen om Bob Cichewicz og medarbeidere til å utnytte roadkill for å få tilgang til ikke-antropoidale mikrobiome bestanddeler til nå, i håp om at de også kan produsere nye bioaktive naturlige produkter, er derfor ganske geniale."

Den opportunistiske utvalgsstrategien gir tilgang til et mangfoldig utvalg av mikrobiomer som inneholder nye mikrobielle arter, som igjen gir ny kjemi, sier Marcel Jaspars, en organisk kjemiker fra University of Aberdeen, Storbritannia. '[Dette] arbeidet viser at det er kilder til ny mikrobiologi og kjemi på dørstokken, vurderer vi ikke normalt.'

Cichewicz forklarer at arbeid med isolater fra roadkill mikrobiomer også gir en viss grad av sikkerhet som ikke nødvendigvis ville være til stede med nye forbindelser som kommer fra ikke-pattedyrskilder. "Kan du nå overføre den biosyntetiske banen til en organisme, få det til et menneske, og dermed skape en mer effektiv, bedre type mikrobiom?" han spør. "Det er den store drømmen her, men jeg tror ikke vitenskapen er så langt unna."

Den uortodokse prøvetakingsmetoden øker åpenbart øyenbrynene og regelmessig interesserer seg for sosiale sammenkomster og middagsselskaper. "Generelt som mikrobiolog, så fort du forteller [folk] hva du gjør, snakker samtalen slags av, " sier Stevenson. "Nå søker folk meg ut og vil snakke om arbeidet. Så jeg har fått litt av det følgende. ' Cichewicz er enig, og påpeker at alle medlemmer av teamet har blitt velbevandret i å fortelle deres "sampling horror stories".

Skrekkhistorier de kan være, men Cichewicz legger vekt på prosjektets seriøse karakter: "Vi føler virkelig at det å finne nye og nye stoffkandidater er et så viktig samfunnsbehov at disse litt ekstreme tiltakene er vel verdt en liten kø, en annen dusj, eller periodiske angrep av rystelser. Alt i vitenskapens navn. '

referanser:

JL Motley et al., J. Nat. Prod., 2016, DOI: 10, 1021 / acs.jnatprod.6b00772

Denne artikkelen er reprodusert med tillatelse fra Kjemi World. Artikkelen ble først publisert 4. januar 2016.

Nedskalert: Ny Nano-enhet kan veie enkeltmolekylerHvorfor "Venus Rainbow" er egentlig en herlighetForskere lager første rom-temperatur single-electron transistorLong-Locked Genome of Ancient Man SequencedIslamic Artisans konstruert eksotisk nonrepeating mønster 500 år før matematikereKan et tall løse klimaendringene?Exxon Valdez la til hvileContinent-Wide Telescope bringer galaktisk svart hull i fokus