Секвенирован геном оригинальной плесени Александра Флеминга

Работа опубликована в журнале Scientific Reports. Как известно, британский микробиолог Александр Флеминг выделил пенициллин из плесени Penicillum rubens, открыв тем самым первый антибиотик в 1928 году и изменив судьбу миллионов людей на планете. Но достаточно быстро стало понятно, что патогенные бактерии умеют адаптироваться к новому препарату — возникла проблема антибиотикорезистентности и разработки все новых классов антибиотиков.

Много внимания сегодня уделяется изучению устойчивости бактерий к антибиотикам, а вот эволюция самих антибиотиков остается отчасти в тени. Между тем, как считают авторы новой статьи, один из потенциально полезных способов повысить качество таких препаратов — вернуться к началу их эволюции и устойчивости к ним в природе.

Для этого исследователи из Имперского колледжа Лондона и Оксфордского университета (Великобритания) секвенировали геном тех самых плесневых грибов, из которых Флеминг и выделил первый в мире антибиотик — пенициллин. На самом деле, ученые планировали использовать готовые плесневые грибы для различных экспериментов, но с удивлением обнаружили, что никто до этого не секвенировал геном плесени Флеминга, несмотря на ее историческое значение. Чтобы получить такой геном, исследователи взяли образцы, замороженные более 50 лет назад. Вырастив оригинальную плесень Флеминга, они извлекли из нее ДНК.

Плесень Флеминга — первый источник пенициллина, однако вскоре промышленное производство перешло на использование других видов плесени для его получения. Геном плесени Флеминга сравнили с геномами двух других штаммов плесени, из которой стали добывать пенициллин в промышленных масштабах. В образцах оригинальной и «промышленной» плесени оказался один и тот же генетический код, но «промышленные» образцы имели больше копий регуляторных генов, поэтому могли производить больше пенициллина.

Попутно исследователи обнаружили, что у этих штаммов эволюция, вероятно, проходила по-разному, чтобы адаптироваться к тем или иным микробам. Это, по мнению авторов работы, может иметь перспективы в борьбе с антибиотикорезистентностью. Какие — пока не ясно. Ученые лишь предполагают, что промышленный выпуск пенициллина способствовал упущению каких-то важных моментов. Из естественной же эволюции устойчивости к антибиотикам, возможно, удастся извлечь полезные уроки.