Kombinera innovationerna inom syntetisk biologi med biologi och kemi, ett team av forskare vid University of Bristol har skapat en helt ny plattform som kommer att möjliggöra produktion av desperat nödvändiga helt nya antibiotika.

Med ökande resistens mot befintliga antibiotika, det finns ett viktigt och akut behov av att upptäcka och utveckla nya antibiotika som är kostnadseffektiva.

Lovande utvecklingar är derivat av antibiotikumet pleuromutilin, med kärnan pleuromutilin isolerad från svampen Clitopilus passeckerianus .

Pleuromutilinderivat är potenta antibakteriella läkemedel men kräver ofta svåra kemiska modifieringar.

I en ny tidning som publicerades idag i Naturkommunikation , Bristol-teamet rapporterar den genetiska karakteriseringen av stegen involverade i pleuromutilinbiosyntesen genom heterologt uttryck och genererar ett semisyntetiskt pleuromutilinderivat med förbättrad antibiotikaaktivitet.

Detta uppnåddes genom att ta den fullständiga genetiska vägen för pleuromutilinproduktion, som innehåller sju gener, från svampen, och återuppbygga den i den industriellt användbara trådsvampen Aspergillus oryzae , traditionellt används för att göra sojasås.

Detta genererade sedan en unik plattform av Aspergillus linjer med kombinationer av pathway-generna för att tillåta nya föreningar att syntetiseras.

Professor Chris Willis, från Kemihögskolan, sa:"Detta är ett klassiskt fall där naturen har producerat något riktigt användbart, men genom att kombinera natur med kemi genom en syntetisk biologi kan vi göra saker ännu bättre."

Dessa nya föreningar är några av de enda nya klassen av antibiotika som nyligen kommit in på marknaden som läkemedel för människor.

Vidare, med deras nya handlingssätt och brist på korsmotstånd, pleuromutiliner och deras derivat representerar en klass med ytterligare stor potential, speciellt för behandling av resistenta stammar såsom meticillinresistenta Staphylococcus aureus (MRSA) och omfattande läkemedelsresistent tuberkulos (XTB).

Professor Gary Foster från School of Biological Sciences som ledde laget, med Dr Andy Bailey, tillade:"Denna forskning är mycket spännande eftersom den också banar väg för framtida karakterisering av biosyntetiska vägar för andra basidiomyceter naturliga produkter i ascomycete heterologa värdar.

"Många svampar har aldrig ens undersökts och fungerar som en outnyttjad resurs.

"Plattformen öppnar också för nya möjligheter till ytterligare kemisk modifiering för den växande klassen av potenta antibiotika."