Daunomycin is a chemotherapeutic agent widely used for the treatment of leukemia, but its toxicity toward healthy dividing cells limits its clinical use and its production by fermentation. Herein, we describe the development of a specialized cultivation medium for daunomycin production, including a shift to oil rather than sugar as the primary carbon source. This achieved an almost threefold increase in daunomycin yields, reaching 5.5-6.0 g/L. Daunomycin produced in the oil-based medium was predominantly found in the solid sediment, whereas that produced in the sugar-based medium was mostly soluble. The oil-based medium thus induces an autonomous daunomycin-resistance mechanism involving biogenic nanoparticle formation. The characterization of the nanoparticles confirmed the incorporation of iron and daunomycin, indicating that this approach has the potential to mitigate cytotoxicity while improving yields. The presence of proteins associated with iron homeostasis and oxidative stress responses revealed the ability of the production strain to adapt to high iron concentrations. Our findings provide insight into the mechanisms of biogenic nanoparticle formation and the optimization of cultivation processes. Further investigation will help to refine microbial production systems for daunomycin and also broaden the application of similar strategies for the synthesis of other therapeutically important compounds.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH

Daunorubicin (DNR) is an anthracycline antibiotic originating from soil-dwelling actinobacteria extensively used to treat malignant tumors. Over the decades, extensive attempts were made to enhance the production of anthracyclines by introducing genetic modifications and mutations in combination with media optimization, but the target production levels remain comparatively low. Developing an appropriate culture medium to maximize the yield of DNR and preventing autotoxicity for the producing organism remains a challenge. Our prospective review sheds light on a method involving perturbation that enhances the precursors to regulate the type II PKS pathway, enhancing cells' capacity to increase secondary metabolite production. The suggested method also entails the preparation of culture media for the cultivation of Streptomyces sp. and enhanced yield of DNR, as well as making it inactive with iron or its reduced forms following efflux from the producer. The iron or iron-DNR complex is encapsulated by oleic acid or lipid micelle layers in the culture media, finally resulting in the generated inactive DNR and the DNR-iron-oil complex. This idea has the potential to protect the producer organism from autotoxicity and prevent the inhibition of metabolite production. The approach of substituting sugar with oil in culture media has a dual role wherein it promotes Streptomyces growth by utilizing lipids as an energy source and encapsulating the generated DNR-iron complex in the medium. In this review, we discussed aspects like anthracycline producers, biosynthesis pathways, and gene regulation; side effects of DNR; mechanisms for autotoxicity evasion; and culture media components for the enhancement of DNR production in Streptomyces sp. We anticipate that our work will help researchers working with secondary metabolites production and decipher a methodology that would enhance DNR yield and facilitate the extraction of the resulting DNR by lowering costs in large-scale fermentation.

• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• přehledy MeSH

Enzymová syntéza představuje alternativu k chemické syntéze a poskytuje nové možnosti v přípravě farmaceuticky účinných látek. Cílem je minimalizovat neefektivnost chemického způsobu přípravy a zvýšení jeho účinnosti. Navzdory pokroku se biotechnologické procesy v syntéze nukleosidů, kde se využívá katalýzy nukleosidovými fosforylasami, průmyslově aktivně neuplatňují. Rozvoj enzymového způsobu syntézy by mohl přinést výhody jak z hlediska zlepšení účinnosti a jednoduchosti procesu, tak minimalizaci spotřeby organických rozpouštědel a tím i dopadu na životní prostředí. Využití enzymové syntézy ve výrobě kladribinu přináší jednoduchý a rychlý způsob výroby této účinné látky ve vysoké čistotě bez vzniku nežádoucích vedlejších produktů.

Enzymatic synthesis is an alternative to chemical synthesis and provides new possibilities in the preparation of pharmaceutically active substances. The aim is to minimize the inefficiency of the chemical method of preparation and increase its effectiveness. Despite advances, biotechnological processes in nucleoside synthesis using catalysis by nucleoside phosphorylases are not actively applied industrially. The development of an enzymatic synthesis route could bring benefits in terms of improved efficiency, process simplicity, and minimization of organic solvent consumption and thus environmental impact. The use of enzymatic synthesis in the production of cladribine provides a simple and rapid way of producing this active substance in high purity without the formation of undesirable by-products.

Kniha reflektuje osobnost profesora Karla Beneše, jednu ze zakládajících postav Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, a jeho životní dílo, v jehož středu stanula rostlinná buňka. Nakladatelská anotace. Kráceno; Kniha jen zdánlivě memoárová, svým obsahem balancující na pomezí odborné publikace a živého svědectví o člověku a době.Kniha reflektuje osobnost profesora Karla Beneše, jednu ze zakládajících postav Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, a jeho životní dílo, v jehož středu stanula rostlinná buňka, čtenář snad ocení také předsazení historické kapitoly o Prachaticích - městu s jedinenčným geniem loci, rodištěm Karla Beneše, kompletní autorovu bibliografii a ukázky z jeho originálních filozoficko-teologických textů.

• MeSH
• biologie MeSH
• Publikační typ
• autobiografie MeSH

• Konspekt
• Biologické vědy
• Biografie
• NLK Obory
• biologie
• věda a výzkum
• NLK Publikační typ
• vzpomínky

• O autorovi
• Beneš, Karel, 1932-2006 Autorita

• MeSH
• lidé MeSH
• Listeria monocytogenes izolace a purifikace   MeSH
• listeriové infekce farmakoterapie   MeSH
• zánětlivé aneurysma mikrobiologie   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH

• MeSH
• amputace MeSH
• časové faktory MeSH
• diabetická noha komplikace   MeSH
• gangréna chirurgie   MeSH
• kosti prstů nohy chirurgie   MeSH
• lidé MeSH
• onemocnění periferních cév chirurgie   MeSH
• senioři MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• senioři MeSH
• Publikační typ
• kazuistiky MeSH

• MeSH
• databáze faktografické trendy   využití   MeSH
• internet přístrojové vybavení   trendy   využití   MeSH
• pilotní projekty MeSH
• počítačové komunikační sítě přístrojové vybavení   trendy   využití   MeSH
• systémová integrace MeSH
• systémy řízení databází trendy   využití   MeSH
• telekomunikace přístrojové vybavení   trendy   využití   MeSH
• ukládání a vyhledávání informací metody   využití   MeSH
• využití lékařské informatiky MeSH

• Publikační typ
• abstrakt z konference MeSH

• MeSH
• nádory rostlin MeSH
• Publikační typ
• kongresy MeSH

• MeSH
• chloroplasty fyziologie   ultrastruktura   MeSH
• fotosyntéza MeSH
• rostlinné buňky MeSH
• rostliny metabolismus   MeSH
• Publikační typ
• přehledy MeSH