Aktinomiset genomlarında yeni glikopeptid bileşiklerin genetik olarak taranması

Aktinomisetler başta olmak üzere mikroplardan elde edilen doğal ürünler, β-laktamlar, tetrasiklinler, makrolitler, aminoglikozitler, rifamisinler ve glikopeptidler gibi önemli antimikrobiyal ilaç çeşitlerinin kaynağı olmuştur. Yeni antibiyotik keşif çalışmaları yüksek üretim kapasitesine sahip organizmalardan kimyasal ve genetik tarama teknikleri kullanılarak yapılmaktadır. Bunlar içerisinde en güncel metotlardan biri mikroorganizmaların genomlarında yer alan antibiyotik biyosentetik gen kümelerine ait korunmuş genlerin taranmasıdır. Glikopeptid antibiyotikler (GPA), Gram-pozitif bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde uzun süredir ilaç olarak kullanılan ve sadece aktinomisetlerden elde edilen nadir doğal ürünlerdir. Biyosentezleri sırasında; glikozilasyon, halojenasyon, metilasyon gibi modifikasyonlar bu antibiyotik sınıfının kimyasal çeşitliliğinde ve aktivitelerinde önemli rollere sahiptir. Aromatik yan grupların çarpraz bağlanmasından sorumlu monoksijenaz genleri, glikopeptid biyosentezinde görülen bir diğer önemli modifikasyondur. Bu çalışmada, GPA biyosentezinde görev alan monooksijenaz genlerinden oxyC geni, 8 farklı rizosferik Streptomyces izolatında dejenere primerler kullanılarak polimeraz zincir reaksiyonu ile tarandı. Elde edilen amplikon dizileri NCBI (Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi, ABD) veri tabanında Blastx programında homoloji incelemelerine tabi tutuldu. Daha sonra bu MEGA 6.0 programı kullanılarak filogenetik analizleri yapıldı. Yapılan biyoinformatik analizler sonucunda elde edilen monooksijenaz genlerinin gerek GPA gerekse diğer antibiyotik gen kümelerinde bulunan diğer monooksijenazlarla yakın ilişkili olduğu gözlendi. Elde edilen genlerden CA19, CA17, AS36, CA18 ve CS38 izolatlarına ait olanların, Streptomyces lavendulae'ya ait komplestatin gen kümesinde bulunan genlerin homoloğu olan, sırasıyla oxyA ve oxyB genleri ile yakın akraba oldukları görüldü. Bu çalışmada elde edilen genlerin tipik GPA bileşiklerinin biyosentezleri ile ilişkili fakat filogenetik olarak ayrı konumlanması, kullanılan izolatların yeni olmaya aday GPA bileşikleri üretebilme potansiyeline sahip olduklarını göstermektedir.