محققان دانشگاه کارولینای شمالی، بیوسنسوری را طراحی کرده‌اند که می‌تواند مولکول‌های آنتی‌بیوتیک راتشخیص دهد. بیوسنسورها نخستین گام به سوی ایجاد “کارخانه‌های تولیدکننده‌ی آنتی‌بیوتیک” از طریق میکروب‌هایی نظیر E. coli است.
میکرولییدها مولکول‌های کوچک طبیعی‌ساختی هستند که می‌توانند اثرات آنتی‌بیوتیکی، ضدقارچی و یا ضدسرطانی داشته باشند. آنتی‌بیوتیک اریترومایسین مثالی از میکرولییدهای تولیدشده توسط باکتری‌های خاکزی است. محققان علاقه‌مند به استفاده از این آنتی‌بیوتیک‌های طبیعی و مولکول‌های تولیدکننده‌ی آن‌ها، جهت تولید آنتی‌بیوتیک‌های جدید هستند. اما، میکروب‌های تولیدکننده‌ی ماکرولییدهای آنتی‌بیوتیکی، مقدار بسیار کمی از انواع محدودی از آنتی‌بیوتیک‌ها را تولید می‌کنند.
مقاله مرتبط: ظهور روشی جدید برای تولید آنتی‌بادی‌ها
Gavin williams، پروفسور شیمی بیوارگانیک در دانشگاه کارولینا و نویسنده‌ی تحقیق، در مورد تحقیق توضیح می‌دهد و می‌گوید:
هدف نهایی ما، طراحی میکروب‌هایی جهت تولید ورژن‌هایی جدیدی از این آنتی‌بیوتیک‌ها برای استفاده‌ی ما است که زمان و هزینه‌ی لازم برای تولید و آزمایش داروهای جدید را به شدت کاهش می‌دهد. به‌این منظور، ابتدا نیاز به تشخیص مولکول‌های آنتی‌بیوتیک تولیدشده توسط میکروب‌ها داریم.
ویلیامز و همکارانش، از سوئیچ مولکولی طبیعی‌ساختی – پروتئینی به‌نام MphR – به‌عنوان بیوسنسور خود استفاده کردند. MphR می‌تواند وجود میکرولیپید آنتی‌بیوتیک نهفته در میکروب‌هایی که به E. coli حمله می‌کنند را تشخیص دهد. هنگامیکه MphR وجود آنتی‌بیوتیک را احساس کند، به مکانیسمی مقاوم جهت خنثی نمودن اثرات آنتی‌بیوتیک تبدیل می‌شود.
محققان، مجموعه‌ی بزرگی از انواع مختلف پروتئین MphR را تولید کردند و آن‌ها را به توانایی تبدیل‌شدن به پروتئین سبز رنگ هنگام مجاورت با میکرولیید مطلوب مجهز کردند. آن‌ها انواع مختلف را علیه اریترومایسین که قبلا MphR آن را آزمایش کرشناسایی کرده‌بود، آزمایش کردند و دریافتند که برخی از گونه‌های MphRT، توانایی تشخیص خودرا تا ۱۰ برابر بهتر کرده‌اند. آن‌ها همچنین، گونه‌های مختلف را علیه میکرولییدهایی که خیلی مرتبط به اریترومایسین نبودند، مثل تیلوزین، با موفقیت آزمایش کردند.
مقاله مرتبط: همکاری قارچ‌های بدست آمده از یک معدن سمی و تولید آنتی‌بیوتیکی جدید!
ویلیامز می‌گوید:
در اصل، ما MphR را انتخاب و بررسی کردیم. حساسیت فزاینده‌ی آن در تشخیص مولکول‌ها بود که ما را شگفت‌زده می‌کرد. ما دریافتیم که می‌توانیم این بیوسنسور را طوری مناسب‌سازی کنیم تا مولکول‌های موردنظر ما را تشخیص دهد که این امر می‌تواند ما را قادر به مشاهده و بررسی سریع انواع گونه‌ها کند. این نخستین گام به سوی مهندسی آنتی‌بیوتیک است که مجموعه‌ی گسترده‌ای از گونه‌های تغییریافته‌ی ژنتیکی و میکروب‌های مختلف را جهت یافتن گونه‌های اندک و مختلفی که مولکول‌های مطلوب را با بازده بالا تولید می‌کنند، ایجاد کردیم.
