Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida ympäristöolojen vaikutusta bioaktiivisten aineiden tuottoon syanobakteereissa ja ymmärtää miksi syanobakteerit tuottavat bioaktiivisia aineita. Tavoitteena on myös löytää uusia bioaktiivisia aineita. Pidemmän aikavälin tavoitteena on mitata näitä yhdisteitä koodaavien geenien ekspressiota erilaisissa ympäristöoloissa. Monet syanobakteerit tuottavat lääketieteellisesti kiinnostavia bioaktiivisia yhdisteitä, joista osa on selkärankaisille myrkyllisiä. Syanobakteereista on löydetty antihome-, antivirus-, antibakteerisia ja solujen kasvuun vaikuttavia yhdisteitä. Monet syanobakteerien tuottamista myrkyistä ja bioaktiivisista yhdisteistä ovat peptidejä. On epäselvää miksi syanobakteerit tuottavat bioaktiivisia yhdisteitä, mutta todennäköisesti ne hyödyttävät syanobakteereita vähentämällä saalistajien ja kilpailijoiden määrää. Yleensä bioaktiivisia aineita on etsitty laboratoriossa vakio-olosuhteissa kasvatetuista syanobakteereista. Monien geenie n expressio indusoituu kuitenkin vasteena ympäristöstä tuleviin signaaleihin. Jotta potentiaalisia lääkeaineita voidaan tuottaa mahdollisimman tehokkaasti jatkotutkimuksiin, on tärkeää löytää kunkin yhdisteen tuotolle optimaaliset kasvuolosuhteet. Näin saadaan tietoa myös siitä, miksi kyseistä yhdistettä tuotetaan. Tärkeimmät syanobakteerien kasvuun vaikuttavat tekijät ovat valo, lämpö ja ravinteet. Ravinnerajoitetuissa oloissa kasvu on hidasta, joten solujen puolustaminen on tärkeää. Aikaisemmissa tutkimuksissa on havaittu joidenkin allelopaattisten yhdisteiden tuoton lisääntyvän fosforirajoitteisissa syanobakteereissa. Bioaktiivisten aineiden tuottamiseen tarvitaan sekä energiaa että ravinteita. Olisi kannattavaa lisätä bioaktiivisten aineiden tuottoa tai käynnistää niiden tuotto kun saalistajien tai kilpailijoiden määrä on suuri. Tutkimuksessa käytetään syanobakteerikantoja, joista on löydetty käynnissä olevan EU-projektin yhteydessä mielenkiintoisia bioaktiivisia yhdisteitä. Malli organismina käytetään Anabaena 90 –kantaa. Tämän kannan peptidisyntetaaseista anabaenopeptolidia koodaava operoni on karakterisoitu laboratoriossamme ja muita ollaan parhaillaan karakterisoimassa. Tässä tutkimuksessa kasvatetaan useita syanobakteerikantoja erilaisissa ympäristöoloissa ja bioaktiivisten peptidien määrät arvioidaan HPLC:llä. Näitä aineita koodaavien geenien expressiota tutkitaan Northern-blot analyysillä ja tulevaisuudessa reportterigeenien avulla.
Vastaava tutkija
Sivonen Kaarina, Helsingin yliopisto, Soveltavan kemian ja mikrobiologian laitos Hankkeen kesto 2000 - 2002
Asiasanat
syanobakteerit, bioaktiiviset aineet, geeni expression, infokemikaalit
Hankkeen vaihe: päättynyt
HUOM! Tämä tutkimushankekuvaus on tuotettu Hankehaaviin Helsingin yliopiston TUHTI-tutkimustietojärjestelmästä, jota ei enää ylläpidetä. Tarkista ajantaiset tutkimushanketiedot Helsingin yliopiston TUHAT-järjestelmästä.
|