loading...
Papaver somniferum, Isoquinoline
Breadseed poppies, Papaver somniferum, serta banyak tanaman poppy dan barberry lainnya menghasilkan banyak alkaloid Isoquinoline.(Credit: Dirk Hoffmeister/FSU)

Bhataramedia.com – Fungi, Aspergillus fumigatus, menghasilkan kelompok produk alami yang sebelumnya tidak diketahui. Dengan mengacu pada alkaloid isoquinoline dari tanaman, zat ini diberi nama fumisoquins. Para peneliti dari Jena (Jerman) menemukan zat baru ini bersama-sama dengan rekan-rekan Amerika mereka saat mempelajari genom fungi.

Keluarga alkaloid isoquinoline mengandung banyak molekul farmakologi aktif. Penelitian ini, yang baru saja diterbitkan di Nature Chemical Biology, enunjukkan bahwa fungi dan tanaman mengembangkan jalur biosintesis untuk molekul-molekul kompleks ini, secara independen satu sama lain. Temuan ini membuat Aspergillus menjadi target yang menarik untuk penemuan obat baru dan produksi bioteknologi.

Sejumlah besar obat yang digunakan saat ini berasal dari alam. Sebagian besar molekul-molekul ini berasal dari mikroorganisme atau tanaman, serta dapat ditemukan dengan atau tanpa modifikasi sintetis dan menghasilkan efek menguntungkan pada kesehatan manusia. Dengan demikian, sangat menarik untuk menemukan senyawa aktif baru di alam dan menggunakannya untuk pengobatan penyakit.

Satu kelompok metabolit tanaman yang terkenal adalah alkaloid isoquinoline. Saat ini lebih dari 2.500 jenis yang diketahui dan terutama ditemukan di dalam tanaman opium dan barberry. Contoh terkenal termasuk morfin obat penghilang rasa sakit atau codein obat batuk.

Bersama-sama dengan rekan-rekan dari AS, para ilmuwan di laboratorium Dirk Hoffmeister dan Axel Brakhage di Friedrich Schiller University di Jena, menemukan bahwa fungi mensintesis produk alami tertentu dalam cara yang sangat mirip dengan tanaman. Mereka menganalisis genom dari Aspergillus dan menemukan sekelompok kecil gen yang fungsinya sebelumnya tidak diketahui. Membandingkan urutan genetik ini dengan data yang dikenal, menunjukkan bahwa gen ini mungkin bertanggung jawab untuk sintesis produk alami baru.

Dengan memanipulasi urutan genetik, mengkarakterisasi metabolit yang dihasilkan dan menggunakan eksperimen pelabelan radioaktif, peneliti dapat menjelaskan struktur molekul baru tersebut dan mengungkap jalur biosintesisnya secara rinci.

Dilansir Friedrich-Schiller-Universitaet Jena (27/05/2016), para peneliti menemukan mekanisme “linkage” baru untuk atom karbon yang tidak pernah terlihat sebelumnya di fungi. Seluruh jalur biosintesis fumisoquin tampaknya menjadi kombinasi dari prinsip biosintesis tanaman dan non-ribosom peptida sintetase yang biasa ditemukan pada fungi.

Axel Brakhage, profesor dan kepala Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology, menjelaskan : “Fungi dan tanaman menyimpang di awal selama evolusi. Jalur sintesis fumisoquin yang baru ditemukan ini menunjukkan bahwa ada pembangunan paralel untuk produksi alkaloid isoquinoline, pada kedua kelompok organisme. Hal ini membuka jalan baru untuk kombinasi bioteknologi dalam rangka memajukan pencarian senyawa aktif baru dan untuk mengembangkan obat baru yang sedang sangat dibutuhkan.”

Dirk Hoffmeister, profesor di Institute for Pharmacy at Friedrich Schiller University, senang dengan upaya bersama ini : “Studi yang diterbitkan adalah contoh yang bagus dari kolaborasi erat antara Friedrich Schiller University dan Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology – Hans Knoll Institute -, serta mitra dari Amerika Serikat. Penelitian yang baik tidak mengenal batas apapun.”

Asosiasi ilmiah internasional “Faculty of 1000” memasukkan publikasi ini dalam daftar hit mereka.

Referensi Jurnal :

Joshua A Baccile, Joseph E Spraker, Henry H Le, Eileen Brandenburger, Christian Gomez, Jin Woo Bok, Juliane Macheleidt, Axel A Brakhage, Dirk Hoffmeister, Nancy P Keller, Frank C Schroeder. Plant-like biosynthesis of isoquinoline alkaloids in Aspergillus fumigatus. Nature Chemical Biology, 2016; 12 (6): 419 DOI: 10.1038/nchembio.2061.