L'hygromycine B est un antibiotique qui est utilisé pour le clonage recombinant pour sélectionner les cellules qui ont été transformées avec une séquence d'ADN souhaitée. Il agit pour tuer les non transformées, les cellules sensibles par inhibant la synthèse protéique. Ce composé peut être utilisé dans des bactéries, des champignons, des plantes et des cultures de cellules de mammifères. Produit par le hygroscopicus actinomycète terricole Streptomyces, hygromycine B est également ajouté aux matières premières pour les poulets et les porcs pour les empêcher d'être infesté par des parasites tels que les vers.
Les actinomycètes sont un type de bactéries qui sont des habitants communs dans le sol. Ils produisent une variété de produits naturels qui sont toxiques pour les organismes autres pour les aider à concurrencer et survivre dans le sol. De nombreux types d'antibiotiques ont été isolés à partir de ces organismes, y compris la streptomycine et l'actinomycine. Hygromycine B a été découvert en 1953. Bien que toxique pour les humains, ses premières utilisations étaient d'augmenter la nourriture des volailles et des porcs pour éviter infestation par le ver.
l'hygromycine B est un exemple de la classe des aminosides. Il est constitué de sucres ayant des groupes amino sur eux. Plusieurs types de bactéries ont été trouvés à avoir une résistance à cet antibiotique. Cette résistance est activée par le transfert d'un groupe phosphate à un groupe hydroxyle-OH-groupe sur la molécule antibiotique. La protéine qui effectue cette réaction est connue sous le nom hygromycine B phosphotransferase (HPH).
Le mécanisme d'action de l'hygromycine B est d'inhiber la synthèse des protéines en affectant la traduction de l'ARN messager (ARNm). Les protéines sont constituées de longues chaînes d'acides aminés. Normalement, les ribosomes se déplacer le long d'un brin d'ARNm et crée un acide aminé selon l'une groupe de trois bases de l'ARNm connu comme un codon. Lorsque l'antibiotique est présent, les ribosomes ne lisent pas le codon bien et mal traduit. En général, cela se traduit par la fin de la synthèse des protéines.
Avec l'avènement de la technologie de l'ADN recombinant, les scientifiques ont réussi à cloner les gènes HPS de plusieurs types de bactéries. Un type de gène a été trouvé dans le actinomycète qui fait l'antibiotique, et un autre a été trouvé dans les Gram négatif bactérie Escherichia coli (E. coli) et Klebsiella pneumoniae. Comme E. coli est si couramment manipulés en génie génétique, son gène est le plus couramment utilisé dans les expériences. Le mode d'action de cet antibiotique est différent de celle de beaucoup d'autres, qui lui permet d'être souvent utilisé en combinaison avec un autre type d'antibiotique.
Ce gène résistance à l'hygromycine B est largement utilisé comme marqueur de sélection lors des expériences de clonage. Ainsi, il est utilisé sur un plasmide recombinant qui contient également un gène que l'on souhaite introduire dans un organisme tel qu'un champignon ou d'une lignée cellulaire végétale. Seules quelques cellules dans un grand mélange de cellules aura généralement le plasmide désiré. Quand un antibiotique est ajouté au mélange cellulaire, il va tuer les cellules sensibles qui n'ont pas eu le plasmide recombinant. Cette sélection hygromycine B assure que les cellules restantes continueront à contenir le gène d'intérêt.