Genome mining i regnskoven
Introduktion: I projektet undersøger vi hvordan man ved brug af bioinformatik kan kortlægge regnskovens planters DNA og identificere nye stoffer der kan bruges som lægemidler.
Naturstoffer er bioaktive stoffer med unikke egenskaber, som har vist sig at være interessante og værdifulde for os mennesker. Nogle velkendte eksempler er koffeinen i vores kaffe og nikotinen i cigaretter, der produceres af henholdsvis kaffeplanten og tobaksplanten. En stor del af de farve-, duft- og smagsstoffer vi bruger til daglig, er baseret på forbindelser produceret af planter. Det samme gælder den medicin vi bruger. Aspirin er et af verdens mest almindelige smertestillende produkter. Det stammer fra piletræers bark og blade. Et af de bedste lægemidler vi i dag har mod sygdommen Malaria, er baseret på stof der hedder Artemisinin som produceres af planten Artemisia annua L. Begrebet naturstoffer omfatter også stoffer produceret af mikroorganismer som bakterier og svampe. Kigger man på nyere lægemidler, så er hele 40 % af dem baseret på naturstoffer, og ser man specifikt på lægemidler mod kræft og infektionssygdomme så bliver tallet helt op til 70%. Derfor er der meget stor interesse for naturstoffer. Man leder efter nye spændende stoffer, og man forsøger at forstå, hvordan stofferne dannes. Udfordringen ved naturstoffer er, at de typisk produceres i meget små mængder. For at kunne producere stofferne i større mængder, må vi først identficere generne, der står bag deres syntese, og så derefter indføre disse gener i en passende organisme, såsom alger. De resulterende alger vil derefter kunne producere interessestoffet i store mængder.
Genome mining dækker over de dele af denne proces, der omhandler sekventering af genomer, samt identifikationen af biosyntesevejene der er til stede i genomerne. Identifikationen foregår ved brug af bioinformatik, og bruges til at forudsige hvilke naturstoffer, den pågældende organisme er i stand til at producere.
Den første del af dette undervisningsprojekt handler om hvordan man kan bruge bioinformatik til at finde de genetiske opskrifter planterne bruger til at danne avancerede naturstoffer, og så bruge denne viden til at starte en produktion af naturstofferne i andre organismer.
