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Los investigadores descubren la alga marina del fiordo de Kiel como remedio potencial contra infecciones, cáncer de piel

La cura con la ayuda de mamíferos marinos no es ninguna utopía. Ya 12 drogas salvavidas, e.g contra cáncer, se han desarrollado de mamíferos marinos y de su microbiota simbiótico. Su alto potencial para el revelado de la droga es obstaculizado por el proceso de descubrimiento muy largo y costoso. El grupo de investigación de la unidad de investigación marina de la química del producto natural en el centro de GEOMAR Helmholtz para la investigación Kiel del océano, soportado por aproximaciones automatizadas automatizadas, ahora ha descubierto con éxito las moléculas marinas como remedios potenciales contra infecciones y cáncer de piel en una alga y su symbiont fungicida que originaba del fiordo de Kiel.

El proceso de la búsqueda para el comienzo marino de los ingredientes activos con la extracción de la macro marina y de microorganismos, seguida por la purificación y la caracterización de sus componentes químicos nuevos y bioactivos, que se piensan para ser utilizados para el revelado de la nueva terapéutica.

Una de las trampas más grandes de la investigación de la droga es el aislamiento de moléculas naturales ya descritas, usando el proceso bioactividad-conducido “clásico” del aislamiento. Esta aproximación es fallas complicadas y a menudo propensas.”

El profesor el Dr. Deniz Tasdemir, jefe de la química marina del producto natural de la unidad de investigación en GEOMAR y GEOMAR centra para la biotecnología marina

En su grupo de investigación, ella abordó este problema con aproximaciones automatizadas, computarizadas conjuntamente con investigaciones de la bioactividad. En un estudio anual, fue encontrado que el vesiculosus del Fucus de la alga marrón (estante del diafragma) del fiordo de Kiel, inhibe el estafilococo áureo Meticilina-resistente de la bacteria patógena (MRSA), que causa infecciones del hospital.

“Algoritmo-basó estrategias de la bioinformática y las herramientas del aprendizaje de máquina nos han permitido correlacionar el metabolome masivo de la alga marrón y al mismo tiempo predecir los atados moleculares responsables de su actividad antibiótico”, dijo al Dr. Larissa Büdenbender, becario postdoctoral anterior en grupo de profesor Tasdemir y primer autor de uno de los dos artículos ahora publicados en las drogas del soldado de infantería de marina del gorrón. Los algoritmos aplicaron en este grupo de estudio juntas a las familias moleculares en las redes complejas basadas en sus muescas químicas de la semejanza en análisis de la espectrometría de masa, y así como in silico las herramientas del aprendizaje de máquina, nos ayudan químicamente a determinar las composiciones sabidas y nuevas ya en el extracto. Después de que el primer paso químico rápido del fraccionamiento del extracto, un programa bioinformatic se utilice para predecir la muesca de la bioactividad de moléculas según su abundancia relativa en las fracciones. Se aíslan estas composiciones bioactivas. “La aproximación clásica del descubrimiento de la extracción a la caracterización de los ingredientes bioactivos de la alga tardaría normalmente 3-4 años. Estas herramientas automatizadas nos ayudaron a acelerar el descubrimiento apuntado de nuevos antibióticos naturales hacia abajo a algunos meses”, acentúan a profesor Tasdemir.

“En la naturaleza, estante del diafragma está a menudo bajo presión fuerte de violar las reglas y la formación del biofilm por millones de microorganismos encontró en agua de mar. Por lo tanto, las composiciones del membrana-salto, pues determinamos en este estudio, son de alta importancia ecológica para la autopretección de la alga. Tales moléculas, que realizan una función crítica en espacio natural, despliegue relacionaron a menudo actividades contra patógeno humanos. Puesto que el estante del diafragma es una alga marina comestible, tales actividades le hacen a un candidato atractivo no sólo como fuente de drogas, pero también para los suplementos de la comida o la protección de la comida”, dicen a profesor Tasdemir. Después, investigaremos el potencial del uso del estante del diafragma en la industria alimentaria.

Muchos hongos también viven en simbiosis en las superficies y el interior de la alga marina. Éstos también están prometiendo las fuentes para el descubrimiento y el revelado de nuevas drogas. El ventilator de Bicheng, estudiante del doctorado de profesor Tasdemir, ha aislado más de 120 hongos simbióticos del estante del diafragma y ha estudiado el SP fungoso de Pyrenochaetopsis. detalladamente, como mata eficientemente al melanoma-tipo células cancerosas de la piel con citotoxicidad inferior y tiene un inventario químico muy rico. Bicheng también utilizó aproximaciones automatizadas automatizadas para aislar las moléculas especiales con un andamio químico raro. El estudio también fue publicado recientemente en drogas marinas.

Según profesor Tasdemir, éste es solamente el segundo estudio químico en el género fungicida previamente totalmente inexplorado Pyrenochaetopsis. Los “hongos, que aislamos de estante del diafragma y fermentamos en condiciones optimizadas del laboratorio, son una fuente establecida de agentes anticáncer naturales. Hemos encontrado varios productos naturales nuevos aquí, que nombramos como pyrenosetins A y B, que tiene un alto potencial para el cáncer de piel que lucha”, el químico continuamos.

La “naturaleza es la fuente más que mitad de todo el remedio moderno que utilicemos hoy. El acceso a las herramientas revolucionarias de la genómica, del metabolomics, de la bioinformática y del aprendizaje de máquina habilitará, de una manera sin precedente, nuevo y rápido descubrimiento de las composiciones del soldado de infantería de marina, y un uso más racional y más eficiente para el revelado subsiguiente de la droga con los socios industriales”,” profesor Tasdemir concluye.

Source:
Journal reference:

Buedenbender, L., et al. (2020) Bioactive Molecular Networking for Mapping the Antimicrobial Constituents of the Baltic Brown Alga Fucus vesiculosus. Marine Drugs. doi.org/10.3390/md18060311.