Metabolity specyficzne - wykład

Chemia i technologia
antybiotyków
Wykład 5
Biologiczne podstawy syntezy
antybiotyków
Antybiotyki aminoglikozydowe
Tetracykliny
dr inż. Joanna Główczyk-Zubek
Kwiecień 2013
Metabolity pierwotne
Rodzaj związku
Przykład
Alkohol
Etanol
Aminokwasy
Kwas glutaminowy, lizyna, treonina, tryptofan, fenyloalanina
Nukleotydy
Kwas 5-guanylowy, kwas 5-inozynowy
Kwasy organiczne
Kwas octowy, propionowy, bursztynowy, fumarowy,
mlekowy, jabłkowy, cytrynowy, winowy, glukonowy
Poliole
Glicerol, mannitol, erytrytol, ksylitol
Polisacharydy
Ksantan, gellan
Cukry
Fruktoza, sorboza
Witaminy
Ryboflawina , cyjanokobalamina
Metabolity wtórne
Metabolity specyficzne
Idiolity
•Antybiotyki
•Czynniki wzrostu
•Czynniki hormonalne
•Substancje ochronne
•Toksyny
Dlaczego mikroorganizmy
produkują idiolity?
•Metabolizm wtórny – niezbędny do podtrzymania funkcji
życiowych komórki po okresie wzrostu i rozmnażania
•Funkcja ekologiczna - antybiotyki jako broń przeciwko innym
drobnoustrojom
•Relikt procesów ewolucyjnych – związki, które postrzegamy jako
idiolity pełniły ważne funkcje np. w syntezie białka na
wcześniejszych etapach ewolucji organizmu
•Wolna gra ewolucyjna – stała synteza metabolitów wtórnych
na marginesie zasadniczych procesów życiowych
Metabolity wtórne
Cechy idiolitów produkowanych przez
drobnoustroje:
•Nie pełnią podstawowych funkcji biologicznych
•Są produkowane przez ograniczoną liczbę gatunków
drobnoustrojów
•Biosynteza zależy od warunków wzrostu drobnoustrojów
i nie zawsze ulega ekspresji
•Zazwyczaj powstają grupy podobnych struktur chemicznych
Najlepiej poznane metabolity
wtórne - antybiotyki
Cel
Antybiotyk
Budowa chemiczna
Replikacja DNA
Bleomycyna
Peptyd
Gryzeofulwina
Skondensowany związek aromatyczny
Aktynomycyna
Peptyd
Ryfamycyna
Ansamycyna
Chloramfenikol
Aromatyczny
Tetracyklina
Poliketyd
Linkomycyna
Ester cukru
Erytromycyna
Makrolid
Streptomycyna
Aminocyklitol
Puromycyna
Nukleozyd
Transkrypcja
Translacja
-rybosomy 70S
- rybosomy 70S i
80S
Fusidic acid (kwas Steroid
fusydowy)
Najlepiej poznane metabolity
wtórne - antybiotyki
Cel
Antybiotyk
Budowa chemiczna
Replikacja DNA
Bleomycyna
Peptyd
Gryzeofulwina
Skondensowany związek aromatyczny
Aktynomycyna
Peptyd
Ryfamycyna
Ansamycyna
Chloramfenikol
Aromatyczny
Tetracyklina
Poliketyd
Linkomycyna
Ester cukru
Erytromycyna
Makrolid
Streptomycyna
Aminocyklitol
Puromycyna
Nukleozyd
Transkrypcja
Translacja
-rybosomy 70S
- rybosomy 70S i
80S
Fusidic acid (kwas Steroid
fusydowy)
Genetyczne uwarunkowania syntezy
metabolitów wtórnych
Chromosom – cząsteczka DNA
geny kodujące strukturę
geny regulatorowe
Plazmid – dodatkowa mała cząsteczka DNA, dodatkowy nośnik
informacji genetycznej zdolny do niezależnej replikacji
geny regulatorowe
Rzadko wszystkie geny odpowiedzialne za szlaki syntezy
metabolitów wtórnych są umiejscowione na plazmidach
chromosomy
chromosomy + plazmidy
plazmidy
Genetyczne uwarunkowania syntezy
metabolitów wtórnych
Geny ... zobacz całą notatkę