CURRENT STATE AND PERSPECTIVES OF BIOTECHNOLOGICAL PRODUCTION OF ANTIBIOTICS
DOI: http://dx.doi.org/10.30970/sbi.0501.135
Abstract
In this review, current state and development at trends in antibiotic biotechnology have been analyzed. Reasons prompting the search of novel and improvement of existing antibiotics have been elucidated. Current strategies of investigations are discussed, particularly those that are aimed to increase the efficiency of screening of novel antibiotics, optimization of conditions of antibiotic biosynthesis as well as genetic and gene engineering methods of construction of antibiotic producers. Data are presented on biotechnological production of antibiotics and their practical use in the world and Ukraine.
Keywords
Full Text:
PDF (Українська)References
1. Белобродова Н.В. Гликопептиды (ванкомицин, тейкопланин) - место в антибактериальной терапии пациентов группы высокого риска. Анестезиология и реаниматология, 1998; 4 : 23-27. | |
| |
2. Дебабов В.Г. Селекция микроорганизмов на заре XXI века. Биотехнология, 2005; 4: 3-19. | |
| |
3. Дідик В.С. Мікробіологічне обґрунтування сумісного використання антибіотиків з антисептиками групи четвертинного амонію. Автореферат дис… канд. мед. наук: 03.00.22. Харків, 2003. 20 с. | |
| |
4. Дубицька Л.П. Конструювання та селекція штаму Streptomyces peucetius subsp. ceasius - продуцента даунорубіцину та доксорубіцину. Автореф. дис… канд. біол. наук: 03.00.15. Київ, 2002. 17 с. | |
| |
5. Кармалита Е.Е., Юрьев К.Л. Амбулаторное потребление антибактериальніх средств в Украине. Укр. мед. часопис, 2008; 1(63): 105-110. | |
| |
6. Кобилянський А.М. Гени актиноміцетів, що контролюють етапи відновлення, окиснення та глікозилювання у біосинтезі ангуциклінових антибіотиків. Автореф. дис… канд. біол. наук: 03.00.22. Київ, 2011. 20 с. | |
| |
7. Козлов Р.С. Нозокомиальные инфекции: эпидемиология, патогенез, профилактика, контроль. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия, 2000; 2(1): 16-30. | |
| |
8. Костюк Р.В. Розвиток інноваційної діяльності біотехнологічних підприємств у сучасних умовах. Актуальні проблеми економіки, 2009; 8(98): 79-84. | |
| |
9. Ланчини Д., Паренти Ф. Антибиотики. Москва: Мир, 1991. 270 с. | |
| |
10. Мацелюх А.Б. Стрептоміцети - продуценти антибіотиків. Мікробіол. журн, 2003; 65(1-2): 168-181. | |
| |
11. Новіков В., Сидоров Ю., Швед О. Тенденції розвитку комерційної біотехнології. Вісн. НАН України, 2008; 2: 25-39. | |
| |
12. Осташ Б. Сайт-специфічні рекомбінази у генетичній інженерії: новітні технології in vivo. Цитология и генетика, 2010; 44(4): 61-69. | |
| |
13. Реєстр ЛЗ на території України. http://mozdocs.kiev.ua/ | |
| |
14. Сергиенко О. Ралли на фармрынке! Аптечные продажи лекарств в Украине: итоги 2010 г. Часть I. Аптека.ua Online, 2011; 4. | |
| |
15. Спосіб експрес-виявлення антибіотиків групи ландоміцинів. Пат. 88383 України. Осташ Б. О. Осташ І.С., Федоренко В.О. та ін.; заявл. 8.01.2008; опубл. 12.10.2009, Бюл. № 19. | |
| |
16. Стрельников Л.С., Стрилец О. П., Щербак О. В. и др. Перспективы и пути развития производства биотехнологических лекарственных препаратов в Украине. Annals of Mechnikov Institute, 2006; 4: 3-8. | |
| |
17. Тец Г. В., Артеменко К. Л. Совместное действие антибиотиков и дезоксирибонуклеазы на бактерии. Антибиотики и химиотерапия, 2006; 6: 11-14. | |
| |
18. Шибаева А. Путешествия лекарств, или импорт-экспорт, производство готовых лекарственных средств: итоги 2010 г. Аптека.ua Online. 2011; 4. | |
| |
19. Aiello A.E., Larson E. Antibacterial cleaning and hygiene products as an emerging risk factor for antibiotic resistance in the community. Lancet Infect. Dis, 2003, 3(8): 501-506. | |
| |
20. Baig I., Kharel M., Kobylyanskyy A. et al. About the acceptor substrate of C-glycosyltransferase UrdGT2: three novel prejadomycin C-glycosides from an engineered mutant of the landomycin E-producer, Streptomyces globisporus 1912 ∆lndE(urdM). Angew. Chem. Int. Ed, 2006; 45: 7842-7846. | |
| |
21. Berdy J. Bioactive microbial metabolites. J. Antibiot, 2005; 58(1): 1-26. | |
| |
22. Bentley S.D., Chater K.F., Cerden-o-Tarraga A.M. et al. Complete genome sequence of the model actinomycete Streptomyces coelicolor A3(2). Nature, 2002; 417: 141-147. | |
| |
23. Bibb M.J. Regulation of secondary metabolism in streptomycetes. Curr Opin Microbiol, 2005; 8(2): 208-215. | |
| |
24. Bister B., Bischoff D., Ströbele M. et al. Abyssomicin C-a polycyclic antibiotic from a marine Verrucosispora strain as an inhibitor of the p-aminobenzoic acid/tetrahydrofolate biosynthesis pathway. Angew. Chem. Int. Ed, 2004; 43: 2574-2576. | |
| |
25. Bizani D., Brandelli A. Influence of media and temperature on bacteriocin production by Bacillus cereus 8A dyring bath cultivation. Appl. Microbiol. Biotechnol, 2004; 65: 158-162. | |
| |
26. Dalili M., Pao C. Production of actinomycin D with immobilized Streptomyces parvullus under nitrogen and carbon starvation conditions. Biotechnology Letters, 1988; 10(5): 331-336. | |
| |
27. Demain A.L., Elander R.P. The b-lactam antibiotics: past, present and future. Antonie van Leeuwenbook, 1999; 75: 5-19. | |
| |
28. Demain A.L, Sanchez S. Microbial drug discovery: 80 years of progress. J. Antobiotics, 2009; 62: 1-12. | |
| |
29. Donadio S., Maffioli S., Monciardini P. et al. Antibiotic discovery in the twenty-first century: current trends and future perspectives. J. Antibiotics, 2010; 63: 423-430. | |
| |
30. Gomez-Escribano J.P., Martín J.F., Hesketh A. et al. Streptomyces clavuligerus relA-null mutants overproduce clavulanic acid and cephamycin C: negative regulation of secondary metabolism by (p)ppGpp. Microbiology, 2008;154(3): 744-55. | |
| |
31. Gomez-Escribano J.P., Bibb M.J. Engeneering Streptomyces coelicolor for heterologous expression of secondary metabolite gene clusters. Microbial Biotechnology, 2011; 4(2): 207-215. | |
| |
32. Gromyko O., Rebets Y., Ostash B. et al. Generation of Streptomyces globisporus SMY622 strain with increased landomycin E production and it's initial characterization. J. Antibiot, 2004; 57(6): 383-389. | |
| |
33. Hamad B. The antibiotics market. Nature Reviews Drug Discovery, 2010; 9: 675-676. | |
| |
34. Horbal L., Rebets Y., Rabyk М. et al. Characterization and analysis of the regulatory network involved in control of lipomycin biosynthesis in Streptomyces aureofaciens Tu117. Appl. Microbiol. Biotechnol, 2010; 859(4): 1069-1079. | |
| |
35. Hyung-Moo Jung, Sang-Uong Kim, Ponnandy P. et al. Optimization of culture conditions and scale-up to plant scale for teicoplanin production by Actinoplanes teichomyceticus. Appl. Microbiol. Biotechnol, 2000; 80: 21-27. | |
| |
36. Hyung-Moo Jung, Marimuthu J., Sang-Uong Kim et al. Biosynthesis, biotechnological production and application of teicoplanin: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol, 2009; 84: 417-428. | |
| |
37. Ikeda H., Ishikawa J., Hanamoto A. et al. Complete genome sequence and comparative analysis of the industrial microorganism Streptomyces avermitilis. Nat. Biotechnol, 2003; 21: 526-531. | |
| |
38. Komatsu M., Uchiyama T., Omura S. et al. Genome-minimized Streptomyces host for the heterologous expression of secondary metabolism. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2010; 107(6): 2646-2651. | |
| |
39. Liras P., Juan P., Gomez-Escribano J.P., Santamarta I. Regulatory mechnisms controllling antibiotic production in Streptomyces clavuligerus. J. Ind. Microbiol. Biotechnol, 2008; 35: 667-676. | |
| |
40. Makitrynskyy R., Rebets Y., Ostash B. et al. Genetics factors that influence moenomycin production in streptomycetes. J. Ind. Microbiol. Biotechnol, 2010; 37(6): 599-566. | |
| |
41. Ning Chen, Chen-Guang Xing, Xi-Xian, Qing-Yang Xu. Optimization of technical conditions of producing ribavirin by Bacillus subtilis. Annals of Microbiology, 2009; 59: 525-530. | |
| |
42. Ostash I., Ostash B., Luzhetskyy A. et al. Coordination of export and glycosilation of landomycins in Streptomyces cyanogenus S136. FEMS Microbiol. Lett, 2008; 285(2): 195-202. | |
| |
43. Ostash B., Ostash I., Zhu L. et al. Properties of lanK-based regulatory circuit involved in landomycin biosynthesis in Streptomyces cyanogenus S136. Russian Journal of Genetics, 2010; 46(5): 530-535. | |
| |
44. Ostash B.,Yan X., Fedorenko V., Bechthold A. Chemoenzymatic and bioenzymatic synthesis of carbohydrate containing natural products. Top. Curr. Chem. "Natural Products via enzymatic Reactions". Ed. J. Piel. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2010; 297: 105-148. | |
| |
45. Ostash B., Korynevska A., Stoika R., Fedorenko V. Chemistry and biology of landomycins, an expanding family of polyketide natural products. Mini-Rev. Med. Chem, 2009; 9(9): 1040-1051. | |
| |
46. Rebets Yu., Ostash B., Luzhetskyy A. et al. DNA-binding activity of LndI protein and temporal expression of the gene that upregulates landomycin E production in Streptomyces globisporus 1912. Microbiology, 2005; 151(1): 281-290. | |
| |
47. Sevcikova B., Kormanec J. Differential production of two antibiotics of Streptomyces coelicolor A3 (2), actinorhodin and undecylprodigiosin, upon salt stress conditions. Arch. Microbiol, 2004; 181: 384-389. | |
| |
48. Stewart P.S. Mechanisms of antibiotic resistance in bacterial biofilms. Int. J. Med. Microbiol, 2002; 292: 107-113. | |
| |
49. Singh, S.B., Phillips, J.W., Wang, J. Highly sensitive target-based whole-cell antibacterial discovery strategy by antisense RNA silencing. Curr. Opin. Drug Discov. Devel, 2007; 10: 160-166. | |
| |
50. Singh V., Khan M., Khan S., Tripathi C.K.M. Optimization of actinomycin V production by Streptomyces triostinicus using artificial neural network and genetic algorithm. Appl. Microbiol. Biotechnol, 2009; 82: 379-385. | |
| |
51. Wang G., Hosaka T., Ochi K. Dramatic activation of antibiotic production in Streptomyces coelicolor by cumulative drug resistance mutations. Appl. Environ. Microbiol, 2008; 74(9): 2834-2840. | |
| |
52. Young-Hong Wang, Xing Zhang. Influence of agitation and aeration on growth and antibiotic production by Xenorhabdus nematophila. World J. Microbiol. Biotechnol, 2007; 23: 221-227. | |
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Copyright (c) 2011 Studia biologica
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.