图宾根大学和莫纳什大学的科学家研究了糖肽抗生素(对抗耐药病原体的关键资源)，以揭示其进化起源，从而获得可能导致未来抗生素开发的见解。他们在《自然通讯》上发表了他们的研究结果“复活祖先抗生素：揭示现代脂质II靶向糖肽的起源”。

研究小组利用先进的生物信息学，试图破译古代糖肽抗生素的化学蓝图。

“抗生素是现代医学的核心，但它们主要是王国内部和王国间进化战争的产物。为了了解大自然如何围绕共同的作用机制进化出抗生素，我们研究了一类极其有价值的化合物的起源，即脂质II靶向糖肽抗生素(GPA，以替考拉宁和万古霉素为例)，它们被用作治疗以下疾病的最后手段：抗生素耐药性细菌感染，”研究人员写道。

以分子为中心的方法

“使用以分子为中心的方法和计算技术，我们首先预测了古霉素的非核糖体肽合成酶组装线，古霉素是靶向GPA的脂质II的祖先。随后，我们采用合成生物学技术来生产预测的肽并验证其抗生素活性。我们揭示了古霉素的结构，这使我们能够解决自然如何通过进化改变肽抗生素支架。

“通过这样做，我们获得了从祖先的替考拉宁样GPA到现代GPA(如万古霉素)的生物合成过程中非核糖体肽合成中关键选择域的时间快照。我们的研究证明了计算技术和合成生物学方法的协同作用，使我们能够回到过去，追踪抗生素的时间演变，并复兴这些祖先分子。它还揭示了大自然应用于进化现代GPA的优化策略，为未来设计这一类重要抗菌剂的努力奠定了基础。”

追踪进化路径

科学家经常将物种组织成进化树结构来说明它们之间的关系。同样，研究小组构建了已知糖肽抗生素的家谱，通过编码其蓝图的基因簇将它们的化学结构连接起来。利用生物信息学算法，他们推导出这些抗生素的假定祖先形式，他们将其称为“古霉素”。

通过重建遗传途径，他们相信可以产生古霉素，该团队成功合成了这种化合物，该化合物在测试中显示出抗生素特性。图宾根大学副教授NadineZiemert博士表示：“重建这样一种古老的分子令人兴奋，就像让恐龙或猛犸象复活一样。”

“一个有趣的发现是，所有糖肽抗生素都源自一个共同的前体，”图宾根大学研究员EviStegmann博士补充道。

“此外，古霉素的核心结构反映了替考拉宁的复杂性，而万古霉素则表现出更简单的核心。我们推测，最近的进化简化了后者的结构，但其抗生素功能保持不变，”齐默特指出。

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