Szekvenálták Fleming eredeti penicillintermelő gombáinak genomját

Fleming 1928-ban ismerte fel a penicillin antibiotikus hatását, miután a vakációról visszatérve a laborjában lévő baktériumtenyészetet befertőzött Penicillium rubens gombát vizsgálta meg, majd 1945-ben a penicillin ipari előállítását kidolgozó oxfordi Howard Florey-val és Ernest Chainnel közösen orvosi Nobel-díjat kapott.

A legendás penészgomba eredeti tenyészetéből a mintát a CABI őrizte meg, (ez egy biológiai kutatóintézet), a vizsgálatokban az ő szakembereiken túl az Imperial College és az Oxfordi Egyetem kutatói vettek részt, az eredményeiket pedig a Scientific Reports tudományos folyóiratban tették közzé.
Timothy Barraclough, az Oxfordi Egyetem professzora, a kutatás vezetője elmondta: „Eredetileg egészen más vizsgálathoz szerettünk volna használni az eredeti, Fleming-féle penészgomba törzsből, azonban kiderült, hogy még soha senki nem szekvenálta a gomba genomját, annak történelmi jelentősége ellenére.” Az eredeti penészgomba genomját a kutatócsoport összehasonlította két másik törzs genomjával is, amelyekből az USA-ban ipari mennyiségben állítottak elő penicillint. Ebből kiderült, hogy az angol és az amerikai törzsek kissé már módon állítják elő az antibiotikus hatású szert, ennek pedig az ipari előállításra is hatása lehet.

A felfedezés ugyan a Fleming laboratóriumában kialakult penészhez kötődik, de az ipari előállítást az USA-ban kísérletezték ki, penészes sárgadinnye segítségével, s a természetes folyamatokban a penicillint előállító gombák közül azután azokat válogatták ki a gyógyszergyártáshoz, amelyek a szokásosnál többet állítottak elő ebből az értékes anyagból. Most Fleming gombájának lefagyasztott mintájából vettek egy keveset és tenyésztése után tudták a genomját megvizsgálni.

Elsősorban azokra a génekre koncentráltak, amelyek a penicillin előállításához szükséges enzimeket kódolják, illetve ezeknek az enzimeknek a szabályozásában vesznek rész. Az amerikaiban több másolatot találtak az enzimszabályozó génekből, ez teszi lehetővé, hogy az ottani gombatörzs több penicillint állítson elő. Az amerikai és az angol Penicillium gombák kissé eltérő természetes evolúciója áll a különbség hátterében. A két terület mikrobáihoz való alkalmazkodás miatt alakult így, mivel a mikrobák és az antibiotikus hatású anyagot termelő gombák közt folyamatos „fegyverkezési verseny” zajlik. A mikrobák folyamatos evolúciója az, ami miatt az antibiotikum-rezisztencia kialakulhat, amely az orvostudomány egyik legégetőbb problémája már most is. Ayush Pathak, az Imperial College kutatója, a tanulmány első szerzője elmondta: „A kutatási eredményünk új módszereket is inspirálhat az antibiotikum-rezisztencia elleni harcban.” Az ipari módszerekben elsődlegesen a mennyiség növelésére koncentráltak, azonban a kutató megjegyezte: „Könnyen lehet, hogy az ipari előállítást célzó kutatások során elsiklottak valamely, a penicillin szerkezetét érintő változás felett, ami pedig segítséget nyújthat a rezisztencia elleni harcunkban.”