ผลิตสารต้านมะเร็งด้วยวิธี biosynthesize
 สิ่งมีชีวิตภายใน Sea squirts: การศึกษาเพื่อหาวิธีการผลิตสารต้านมะเร็งด้วยวิธี biosynthesizeในโครงการที่เกี่ยวข้องกับการหายาที่มีอยู่ในธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าจุลชีพที่อาศัยอยู่ใน sea squirts นั้น มีการผลิตสารที่เชื่อว่าต้านสู้กับมะเร็งได้ Prochloron didemni คือจุลชีพที่สามารถสังเคราะห์แสงได้ และอาศัยอยู่ใน sea squirt (Lissoclinum patella) แบบพึ่งพาอาศัย ในขณะนี้ยังไม่มีนักวิทยาศาสตร์คนใดสามารถเพาะเลี้ยงเชื้อชนิดนี้ได้ จากการบดและสกัด sea squirt ได้ตรวจพบว่ามี Patellamides ซึ่งเป็นเปปไทด์ขนาดเล็กที่มีความสำคัญในการรักษามะเร็งบางชนิด ตั้งแต่ทำการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้คาดว่า Prochloron นั้นเป็นตัวที่ผลิตสารนี้ แต่ในตอนนั้นยังไม่มีข้อพิสูจน์ รายงานการวิจัยได้ถูกตีพิมพ์ในอินเตอร์เน็ทใน the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ที่ได้แสดงให้เห็นว่า Prochloron didemni สามารถผลิต Patellamide ได้ 2 ชนิด คือ ชนิด A และ C โดยการศึกษาได้สนใจที่จะศึกษา gene pathway ที่ใช้ในการสร้างสารนี้ ปะการังและสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ในมหาสมุทรก็เหมือนกับป่าดิบชื้นที่เต็มไปด้วยสารธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพในการรักษาโรคให้มนุษย์ Eric W. Schmidt, Ph.D. ผู้เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้าน medical chemistry จาก University of Utahs College of Pharmacy โชคร้ายที่มันเป็นเรื่องที่ยากในการที่จะหาสารที่ใช้ในการรักษาได้จากมหาสมุทร เราเคยแก้ไขปัญหานี้โดยการหายีนที่จำเพาะเพื่อสร้างสารที่ต้องการโดยใช้แบคทีเรียที่ใช้อยู่แล้วของห้องทดลอง Schmidt ได้แยกและเตรียมดีเอ็นเอของจุลชีพดังกล่าวที่ได้จากการจับ sea squirt จากก้นทะเลบริเวณที่ใกล้กับ the Republic of Palau ที่ Micronesia Jacques Ravel, Ph.D. และนักวิทยาศาสตร์ท่านอื่นๆ จาก the Institute for Genomic Research (TIGR) ที่ Rockville, MD ได้หารหัสพันธุกรรมในจีโนมของ prochloron ในการทำงานร่วมกับ Schmidt พวกเขาได้ค้นพบ chemical pathway ในรหัสพันธุกรรมของจุลชีพนั้นว่าเกี่ยวข้องกับการสร้าง Patellamide ทั้งชนิด A และ C Ravel เป็นผู้ที่เสนอให้ TIGR เข้าร่วมในการศึกษานี้กล่าวว่า ในตอนนั้นพวกเราได้แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียเป็นจุดกำเนิดในการผลิตสารในสัตว์จำพวก tunicate ซึ่งเป็นสัตว์ที่สำคัญชนิดหนึ่งเพราะพวกมันเป็นแหล่งผลิต ยาที่อาศัยอยู่ในทะเล และในการศึกษานั้นแสดงให้เห็นว่าสารทางพันธุกรรมช่วยในการผลิตสารเคมีธรรมชาติได้อย่างไร และเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำงานได้ในการที่จะเป็นยาจากจุลชีพที่อาศัยอยู่ในทะเล จากการพิสูจน์ได้ว่า Patellamide ถูกสร้างมาจากจุลชีพที่อาศัยอยู่ใน sea squirts นักวิทยาศาสตร์ได้กล่าวว่า จากการศึกษาแสดงให้เห็นว่าเราสามารถที่จะผลิต Patellamides ได้ในปริมาณที่มาก โดยที่การผลิตนั้นจะไม่เป็นการไปทำลาย sea squirt จำนวนมาก การศึกษานี้เป็นส่วนหนึ่งของ National Science Foundation (NSF) ที่อยู่ในโครงการของ the Emerging Frontiers Program (Microbial Genome Sequencing) เพราะ Patellamide เป็น cyclic เป็ปไทด์ที่มีขนาดเล็ก ที่ภายในประกอบด้วยกรดอะมิโนเพียง 8 ตัว ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ในตอนแรกคิดว่าจะมี cyclic peptide ชนิดอื่นๆ อีก เพราะขบวนการผลิตสารนี้เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ non-ribosomal peptide synthetase ซึ่งเป็นเอ็นไซม์ขนาดใหญ่ และประกอบด้วยหลายๆ modular ตอนนั้นนักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถค้นพบระบบทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับ Patellamides จากจุลชีพโดยรหัสทางพันธุกรรมได้ พวกเขาจึงได้เลือกใช้ขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับ ribosome เพราะสาร Patellamide นั้นเป็นเป็ปไทด์ ในการร่วมงานกับ Schmidt ผู้ที่เป็นนักวิทยาศาสตร์จาก TIGR และเป็นผู้ที่ค้นพบว่า Patellamide มีโครงสร้างแบบ ring และมีกรดอะมิโน 8 ตัวเป็นส่วนประกอบ กลุ่มของ Ravel ได้ค้นพบรหัสทางพันธุกรรมสำหรับ Patellamide A และกลุ่มของ Schmidt พบรหัสพันธุกรรมของ Patellamide C ซึ่งอยู่ใกล้กับ Patellamide A ซึ่งอยู่ในสายเป็ปไทด์เดียวกัน หลังจากที่ยีนนั้นได้ถูกศึกษาแล้ว Schmidt ได้ใช้ข้อมูลของ TIGR เพื่อพัฒนาขบวนการสร้าง Patellamide แบบ biosynthesize และเขาแสดงให้เห็นว่าสร้างสารด้วยวิธี biosynthesize ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในโครงงาน the Prochloron genome project ซึ่งมีการทำงานร่วมกับ Margo Haygood จาก the Scripps Institute of Oceanography ของ University of California ใน San Diego ซึ่งยังคงอยู่ระหว่างการศึกษากับนักวิทยาศาสตร์ท่านอื่นๆ เพื่อค้นหารหัสพันธุกรรมของจุลชีพให้มากกว่านี้ Jonathan Eisen จาก TIGR ผู้ซึ่งเป็นนักชีววิยาด้านการวิวัฒนาการ กล่าวว่าการศึกษาของ PNAS ยังได้ช่วยอธิบายถึงจุลชีพชนิดที่จำเพาะที่สร้างสารภายในร่างกายของ host ที่มันอาศัยอยู่ การศึกษานี้ยังมีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากมันช่วยแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียที่อยู่แบบพึ่งพาอาศัยนั้นมีบทบาทสำคัญในระบบชีววิทยาของ tunicate ซึ่งเป็นตัวอย่างของสัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง และพวกมันก็อยู่ไม่ห่างไกลจากมนุษย์ใน the tree of life Eisen กล่าวถึงการศึกษานี้อีกว่า ยังเป็นการแสดงให้เห็นถึงวิธีทางอื่นที่จุลชีพผลิตสารในชีววิทยาของสัตว์ โดยสัตว์เหล่านั้นส่วนมาก รวมทั้งมนุษย์ จะไม่สามารถมีชีวิตรอดได้ถ้าปราศจากการทำงาน และกิจกรรมต่างๆของจุลชีพที่อาศัยร่วมอยู่ด้วยทั้งที่อาศัยร่วมอยู่ด้วยภายในร่างกายและที่มีส่วนเกี่ยวข้องด้วยกับัตว์เหล่านั้น อ้างอิง http://www.sciencedaily.com/releases/2005/05/050527105857.htm |