Genentech'te mikrobiyal bilimler uzmanı Steven Rutherford, Nature dergisinde yayımlanan değerlendirme yazısında, bu keşfi "antibiyotik cephaneliğini yeniden doldurma çabalarında heyecan verici bir ilerleme" olarak nitelendirdi. Rutherford, "Daha geniş anlamda, bu çalışma, genom madenciliğinin yeni antibakteriyel doğal ürünleri ve bunları kullanma stratejilerini belirlemede nasıl kullanılabileceğine dair bir yol haritası sunuyor" dedi.
Megacluster'ın ürünlerinin saldırdığı yol, biyotin (B7 vitamini) üretiminde kullanılan bir mekanizma. Bu besin maddesi, birçok insan patojeninin büyümesi ve virülansı için gerekli. Daha spesifik olarak, kritik metabolik enzimlerin düzgün çalışması için ihtiyaç duyulan bir kofaktör görevi görüyor. Bazı bakteriler biyotini çevrelerinden toplayabiliyor, ancak biyotin genellikle kıt bulunuyor ve bakterilerin kendi kendilerine üretmek için evrimsel olarak korunmuş yolları var.
Brown ve ekibi, ilginç bir şekilde bu biyotin hedefli megacluster'ı çok iyi bilinen Streptomyces türlerinde buldu. Streptomyces, toprakta yaşayan ve antibiyotik molekül keşfi için altın madeni olarak bilinen bakteriler. 1940'larda keşfedilen temel ilaçlardan streptomisin de dahil olmak üzere, bu bakterilerden daha önce birçok doğal ürün elde edilmişti. Buna rağmen, megacluster şimdiye kadar gözden kaçmıştı; bunun kısmen nedeni, laboratuvarlardaki bakterilerin genellikle besin açısından zengin ortamlarda yetiştirilmesi olabilir.
Yeni Bir Strateji
Ayrıca, araştırmacılar bakteri genomlarında yeni antibiyotik ararken, genellikle tek bir molekül üretebilecek biyosentetik gen kümelerini (BGC) tarıyor. Ancak Brown'un ekibi, dört kümeden oluşan bir megacluster tespit etti. Bu yapı, biyotin yolunu farklı şekillerde etkileyen dört molekül üretiyor. Detaylı çalışma, kümelerden üçünün biyotin biyosentezindeki farklı bir enzimi engelleyen antibiyotik molekülleri (stravidinler, asidomisinler, dapamisinler) ürettiğini ortaya koydu. Kalan dördüncü küme ise 2-metil-7-keto-8-aminopelargonik asit (α-Me-KAPA) adlı bir molekül üretiyor. Bu molekül, biyotin öncülünün yerini alarak, işe yaramaz bir biyotin benzeri oluşturmak için yolu adeta gasp ediyor.
