Natural products, including a new caboxamycin, from Streptomyces and other Actinobacteria isolated in Spain from storm clouds transported by Northern winds of Arctic origin
Notice bibliographique
Résumé
Actinobacteria, mostlyStreptomycesspecies, are the main source of natural products essential in medicine. While the majority of producer microorganisms of secondary metabolite are reported from terrestrial or marine environments, there are limited reports of their isolation from atmospheric precipitations. Clouds are considered as atmospheric oases for microorganisms and there is a recent paradigm shift whereby atmospheric-derived Actinobacteria emerge as an alternative source for drug discovery. In this context, we studied a total of 18 bioactive Actinobacteria strains, isolated by sampling nine precipitation events with prevailing Northern winds in the Cantabrian Sea coast, Northern Spain. Backward trajectories meteorological analyses indicate that air masses were originated mostly in the Arctic Ocean, and their trajectory to downwind areas involved the Atlantic Ocean and also terrestrial sources from continental Europe, and in some events from Canada, Greenland, Mauritania and Canary Islands. Taxonomic identification of the isolates, by 16S rRNA gene sequencing and phylogenetic analyses, revealed that they are members of three Actinobacteria genera. Fifteen of the isolates areStreptomycesspecies, thus increasing the number of bioactive species of this genus in the atmosphere to a 6.8% of the total currently validated species. In addition, two of the strains belong to the genusMicromonosporaand one to genusNocardiopsis. These findings reinforce a previous atmospheric dispersal model, extended herein to the genusMicromonospora. Production of bioactive secondary metabolites was screened in ethyl acetate extracts of the strains by LC-UV-MS and a total of 94 secondary metabolites were detected after LC/MS dereplication. Comparative analyses with natural products databases allowed the identification of 69 structurally diverse natural products with contrasted biological activities, mostly as antibiotics and antitumor agents, but also anti-inflammatory, antiviral, antiparasitic, immunosuppressant and neuroprotective among others. The molecular formulae of the 25 remaining compounds were determined by HRMS. None of these molecules had been previously reported in natural product databases indicating potentially novel metabolites. As a proof of concept, a new metabolite caboxamycin B (1) was isolated from the culture broth ofStreptomycessp. A-177 and its structure was determined by various spectrometric methods. To the best of our knowledge, this is the first novel natural product obtained from an atmosphericStreptomyces, thus pointing out precipitations as an innovative source for discovering new pharmaceutical natural products.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».