Khai thác sinh học cho vi sinh vật nội sinh và các sản phẩm thiên nhiên của chúng

Microbiology and Molecular Biology Reviews - Tập 67 Số 4 - Trang 491-502 - 2003
Gary A. Strobel1, Bryn Daisy1
1Department of Plant Sciences, Montana State University, Bozeman, Montana, 59717

Tóm tắt

TÓM TẮT Vi sinh vật nội sinh được tìm thấy trong hầu hết các loài thực vật trên Trái đất. Những sinh vật này cư trú trong các mô sống của cây chủ và thiết lập nhiều mối quan hệ khác nhau, từ cộng sinh đến hơi bệnh khuẩn. Nhờ vai trò đóng góp của chúng cho cây chủ, vi sinh vật nội sinh có khả năng tạo ra một loạt các chất có tiềm năng sử dụng trong y học hiện đại, nông nghiệp và công nghiệp. Các kháng sinh mới, thuốc chống nấm, chất ức chế miễn dịch, và hợp chất chống ung thư chỉ là một vài ví dụ trong số những gì đã được tìm thấy sau khi phân lập, cấy, tinh chế và đặc tính hóa một số vi sinh vật nội sinh được lựa chọn trong thời gian gần đây. Khả năng tiềm năng tìm kiếm các loại thuốc mới có thể là ứng cử viên hiệu quả để điều trị các bệnh đang phát triển mới ở người, thực vật và động vật rất lớn.

Từ khóa

#vi sinh vật nội sinh #sản phẩm thiên nhiên #cộng sinh #kháng sinh #thuốc chống nấm #chất ức chế miễn dịch #hợp chất chống ung thư #phân lập #cấy vi sinh vật #tinh chế #đặc tính hóa #y học hiện đại #nông nghiệp #công nghiệp

Tài liệu tham khảo

Bacon C. W. and J. F. White. 2000. Microbial endophytes. Marcel Dekker Inc. New York N.Y.

Baker D. U. Mocek and C. Garr. 2000. Natural products vs. combinatorials: a case study p. 66-72. In S. K. Wrigley M. A. Hayes R. Thomas E. J. T. Chrystal and N. Nicholson (ed.) Biodiversity: new leads for pharmaceutical and agrochemical industries. The Royal Society of Chemistry Cambridge United Kingdom.

10.1016/0014-5793(94)01179-6

Bashyal, B., J. Y. Li, G. A. Strobel, and W. M. Hess. 1999. Seimatoantlerium nepalense, an endophytic taxol producing coelomycete from Himalayan yew (Taxus wallichiana). Mycotaxon72:33-42.

Bensky D. and A. Gamble. 1993. Chinese herbal medicine. Materia medica new ed. Eastland Press Inc. Seattle Wash.

Bills G. A. Dombrowski F. Pelaez J. Polishook and Z. An. 2002. Recent and future discoveries of pharmacologically active metabolites from tropical fungi p. 165-194. In R. Watling J. C. Frankland A. M. Ainsworth S. Issac and C. H. Robinson. (ed.) Tropical mycology: micromycetes vol. 2. CABI Publishing New York N.Y.

Borel, J. F., and Z. L. Kis. 1991. The discovery and development of cyclosporine. Transplant. Proc.23:1867-1874.

10.1021/np990568p

Brewer S. 2000. The relationship between natural products and synthetic chemistry in the discovery process p. 59-65. In S. K. Wrigley M. A. Hayes R. Thomas E. J. T. Chrystal and N. Nicholson (ed.) Biodiversity: new leads for pharmaceutical and agrochemical industries. The Royal Society of Chemistry Cambridge United Kingdom.

Buss T. and M. A. Hayes. 2000. Mushrooms microbes and medicines p. 75-85. In S. K. Wrigley M. A. Hayes R. Thomas E. J. T. Chrystal and N. Nicholson (ed.) Biodiversity: new leads for pharmaceutical and agrochemical industries. The Royal Society of Chemistry Cambridge United Kingdom.

10.1016/S0378-1097(03)00426-9

10.1099/00221287-148-9-2675

Concepcion G. P. J. E. Lazaro and K. D. Hyde. 2001. Screening for bioactive novel compounds p. 93-130. In S. B. Pointing and K. D. Hyde (ed.) Bio-exploitation of filamentous fungi. Fungal Diversity Press Hong Kong Hong Kong.

Daisy, B., G. Strobel, D. Ezra, U. Castillo, G. Baird, and W. M. Hess. 2002. Muscodor vitigenus anam. sp. nov., an endophyte from Paullinia paullinioides. Mycotaxon84:39-50.

10.1099/00221287-148-11-3737

Demain A. L. 2000. Microbial natural products: a past with a future p. 3-16. In S. K. Wrigley M. A. Hayes R. Thomas E. J. T. Chrystal and N. Nicholson (ed.) Biodiversity: new leads for pharmaceutical and agrochemical industries. The Royal Society of Chemistry Cambridge United Kingdom.

10.1126/science.6946560

Dreyfuss M. M. and I. H. Chapela. 1994. Potential of fungi in the discovery of novel low-molecular weight pharmaceuticals p. 49-80. In V. P. Gullo (ed.) The discovery of natural products with therapeutic potential. Butterworth-Heinemann London United Kingdom.

10.1021/np970222j

Grabley S. and R. Thiericke (ed.). 1999. Drug discovery from nature p. 3-33. Springer-Verlag. Berlin Germany.

10.1021/np990467r

10.1021/ja010997l

10.1016/S0040-4020(03)00255-2

10.1021/jo020377i

10.1099/00221287-137-12-2857

Hawksworth, D. C., and A. Y. Rossman. 1987. Where are the undescribed fungi? Phytopathology87:888-891.

Hoffman, A., W. Khan, J. Worapong, G. Strobel, D. Griffin, B. Arbogast, D. Borofsky, R. B. Boone, L. Ning, P. Zheng, and L. Daley. 1998. Bioprospecting for taxol in angiosperm plant extracts. Spectroscopy13:22-32.

Horn, W. S., M. S. J. Simmonds, R. E. Schwartz, and W. M. Blaney. 1995. Phomopsichalasin, a novel antimicrobial agent from an endophytic Phomopsis sp. Tetrahedron14:3969-3978.

10.1021/ol0159367

Isaacs J. 2002. Aboriginal food and herbal medicine. New Holland Press Sydney Australia.

10.1007/PL00013084

10.1021/jo00127a001

10.1021/jo960471x

10.1016/1074-5521(95)90100-0

Li, C., R. P. Johnson, and J. A. Porco. 2003. Total synthesis of the quinine epoxide dimer (+)-torreyanic acid: application of a biomimetic oxidation/electrocyclization/Diels-Alder dimerization cascade. J. Am. Chem. Soc.125:5059-5106.

10.1016/S0031-9422(01)00021-8

10.1021/ol000008d

10.1099/13500872-142-8-2223

10.1016/S0031-9422(00)00408-8

Li, J. Y., R. S. Sidhu, E. Ford, W. M. Hess, and G. A. Strobel. 1998. The induction of taxol production in the endophytic fungus Periconia sp. from Torreya grandifolia. J. Ind. Microbiol.20:259-264.

10.1006/fgbi.1998.1065

10.1016/S0168-9452(99)00199-5

10.1046/j.1365-2672.1998.00415.x

Mittermeier R. A. N. Meyers P. R. Gil and C. G. Mittermeier. 1999. Hotspots: Earth's biologically richest and most endangered ecoregions. Toppan Printing Co. Tokyo Japan.

National Institutes of Health. 2001. NIAID global health research plan for HIV/AIDS malaria and tuberculosis. U.S. Department of Health and Human Services Bethesda Md.

10.1021/jo951736v

10.1021/np9600053

Pulici, M., F. Sugawara, H. Koshino, J. Uzawa, S. Yoshida, E. Lobkovsky, and J. Clardy. 1996. Metabolites of endophytic fungi of Taxus brevifolia-the first highly functionalized humulane of fungal origin. J. Chem. Res. N.8:378-379.

Redell P. and V. Gordon. 2000. Lessons from nature: can ecology provide new leads in the search for novel bioactive chemicals from rainforests? p. 205-212. In S. K. Wrigley M. A. Hayes R. Thomas E. J. T. Chrystal and N. Nicholson (ed.) Biodiversity: new leads for pharmaceutical and agrochemical industries. The Royal Society of Chemistry. Cambridge United Kingdom.

10.1073/pnas.77.3.1561

Schutz B. 2001. Endophytic fungi: a source of novel biologically active secondary metabolites p. 20. In British Mycological Society international symposium proceedings: bioactive fungal metabolites—impact and exploitation. University of Wales Swansea Wales.

10.1055/s-2001-14307

10.1126/science.8097061

10.1016/S0168-9452(03)00299-1

10.1099/13500872-142-2-435

10.1080/07060660109506965

10.1080/07388550290789531

Strobel, G. A., A. Stierle, D. Stierle, and W. M. Hess. 1993. Taxomyces andreanae a proposed new taxon for a bulbilliferous hyphomycete associated with Pacific yew. Mycotaxon47:71-78.

10.1099/00221287-147-11-2943

10.1016/S0031-9422(02)00062-6

10.1099/00221287-145-12-3557

10.1099/13500872-145-8-1919

10.1071/BT96094

Suffness M. 1995. Taxol science and applications. CRC Press Boca Raton Fla.

10.1039/b100918o

10.1021/np0002942

Walsh T. A. 1992. Inhibitors of β-glucan synthesis p. 349-373. In J. A. Sutcliffe and N. H. Georgopapadakou (ed.) Emerging targets in antibacterial and antifungal chemotherapy. Chapman & Hall London United Kingdom.

10.1111/j.1574-6968.2000.tb09432.x

10.1021/ja00738a045

Worapong, J., G. A. Strobel, E. J. Ford, J. Y. Li, G. Baird, and W. M. Hess. 2001. Muscodor albus gen. et sp. nov., an endophyte from Cinnamomum zeylanicum. Mycotaxon79:67-79.

Worapong, J., G. A. Strobel, B. Daisy, U. Castillo, G. Baird, and W. M. Hess. 2002. Muscodor roseus anna. nov. an endophyte from Grevillea pteridifolia. Mycotaxon81:463-475.

10.1007/BF02118425

10.1126/science.284.5416.974

10.1016/S0960-894X(01)00101-9

10.1021/np000204t