Человек добился потрясающих успехов в химическом синтезе, но до виртуозности природы в этом вопросе ему еще далеко. Не удивительно, что ученые пытаются поставить высокоэффективные природные химические лаборатории – клетки бактерий, грибов, растений – на службу химии и фармации. Сегодня никого не удивишь белками (например, инсулином или интерфероном), которые получают в промышленных масштабах из кишечной палочки или пекарских дрожжей, встроив предварительно в геном микроба нужный ген. Сложнее обстоит дело с небелковыми молекулами, синтез которых в клетке требует целой цепи ферментативных реакций, а значит в микроб-продуцент необходимо встроить нескольких генов и наладить систему регуляции их активности.
Удобным объектом для превращения в живую фабрику являются пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae). Люди используют их для своих нужд – приготовления хлеба, алкогольных напитков и других продуктов брожения – уже более 4 тыс лет. Не удивительно, что эти «друзья человека» отлично изучены. Пекарские дрожжи стали первым эукариотическим организмом, у которого был расшифрован геном (1996 г) и подробно изучены функции генов.
Именно пекарские дрожжи были выбраны в качестве потенциальных «фабрик», когда исследователи из Стэнфордского университета (США) решили наладить производство такого ценного обезболивающего лекарственного средства как морфин*. Традиционное производство морфина сопряжено с целым рядом трудностей. Его получают из молочка опийного мака, который произрастает только в определенных климатических условиях, в основном в странах Азии. Кроме того, в связи с тем, что опиум и морфий – наркотические вещества, все связанное с ними требует жесточайшего контроля. Исследователи рассчитывают, что биотехнологическое производство морфина значительно облегчит контроль над ним.
Исследовав все реакции, необходимые для синтеза в клетке сложных опиоидов (морфин относится к этому классу соединений), ученые приступили к переносу генов опиумного мака Papaver somniferum в геном пекарских дрожжей. В 2008 г им удалось получить в трансформированной дрожжевой клетке из простых сахаров предшественник опиоидов салутаридин. Спустя два года в геноме опиумного мака были обнаружены два недостающих фрагмента морфинового паззла, которые позволили получать целый ряд опиоидов, «скармливая» дрожжам тебаин – вещество, выделенное из опиумного мака. Осталось заполнить одну брешь: заставить дрожжи превращать салутаридин в тебаин, и тогда в распоряжении биотехнологов будет живая фабрика, превращающая простые сахара в ценнейший лекарственный препарат. Предполагается, что 1000-литровый реактор с дрожжами сможет заменить гектар поля, засеянного опиумными маками.
Следует напомнить о таком коммерчески успешном опыте применения живых фабрик как производство в дрожжах артемизиновой кислоты – предшественника лекарственного средства артемизинина, используемого для лечения малярии, вызванной Plasmodium falciparum. Традиционно артемизиновую кислоту получали из китайской полыни (Artemisia annual). Теперь тонны лекарства ежегодно производятся без уничтожения растений.
Вот это уже серьезные успехи. Вот почему сахар так подорожал
.
Удобным объектом для превращения в живую фабрику являются пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae). Люди используют их для своих нужд – приготовления хлеба, алкогольных напитков и других продуктов брожения – уже более 4 тыс лет. Не удивительно, что эти «друзья человека» отлично изучены. Пекарские дрожжи стали первым эукариотическим организмом, у которого был расшифрован геном (1996 г) и подробно изучены функции генов.
Именно пекарские дрожжи были выбраны в качестве потенциальных «фабрик», когда исследователи из Стэнфордского университета (США) решили наладить производство такого ценного обезболивающего лекарственного средства как морфин*. Традиционное производство морфина сопряжено с целым рядом трудностей. Его получают из молочка опийного мака, который произрастает только в определенных климатических условиях, в основном в странах Азии. Кроме того, в связи с тем, что опиум и морфий – наркотические вещества, все связанное с ними требует жесточайшего контроля. Исследователи рассчитывают, что биотехнологическое производство морфина значительно облегчит контроль над ним.
Исследовав все реакции, необходимые для синтеза в клетке сложных опиоидов (морфин относится к этому классу соединений), ученые приступили к переносу генов опиумного мака Papaver somniferum в геном пекарских дрожжей. В 2008 г им удалось получить в трансформированной дрожжевой клетке из простых сахаров предшественник опиоидов салутаридин. Спустя два года в геноме опиумного мака были обнаружены два недостающих фрагмента морфинового паззла, которые позволили получать целый ряд опиоидов, «скармливая» дрожжам тебаин – вещество, выделенное из опиумного мака. Осталось заполнить одну брешь: заставить дрожжи превращать салутаридин в тебаин, и тогда в распоряжении биотехнологов будет живая фабрика, превращающая простые сахара в ценнейший лекарственный препарат. Предполагается, что 1000-литровый реактор с дрожжами сможет заменить гектар поля, засеянного опиумными маками.
Следует напомнить о таком коммерчески успешном опыте применения живых фабрик как производство в дрожжах артемизиновой кислоты – предшественника лекарственного средства артемизинина, используемого для лечения малярии, вызванной Plasmodium falciparum. Традиционно артемизиновую кислоту получали из китайской полыни (Artemisia annual). Теперь тонны лекарства ежегодно производятся без уничтожения растений.
Повідомлення об'єднано автоматично:
Вот это уже серьезные успехи. Вот почему сахар так подорожал
.
