Календарь новостей

« Октябрь 2024 »
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
	1	2	3	4	5	6
7	8	9	10	11	12	13
14	15	16	17	18	19	20
21	22	23	24	25	26	27
28	29	30	31

Бесклеточное производство биомолекул

Источник: phys.org

Различные ферменты, белки, гормоны и антитела для вакцин часто производятся в больших масштабах при помощи живых клеток или организмов. Ген, кодирующий белок-мишень, вводится в бактерии, дрожжи, в культуры животных или растительных клеток. Модифицированные организмы (или клетки) культивируются в биореакторе, затем из них выделяют нужный белок и подвергают его очистке. Такая технология является весьма удобной, но и у нее есть свои недостатки. Многие операции остаются сложными, дорогими и трудоемкими. Кроме того, бактерии и другие клетки потребляют часть ресурсов, чтобы выжить, и поэтому эффективность синтеза белка снижается. Наконец, многие белки просто не могут быть произведены в живых клетках, или их выход является слишком незначительным. Это относится, в частности, к мембранным белкам, играющим важную роль в фармакологических исследованиях. А также к белкам — токсинам, способным убивать клетки при высоких концентрациях (потенциальные лекарства от рака).

Неудивительно, что получение белков в промышленных масштабах без использования живых клеток является весьма привлекательной целью научных исследований. Инженеры и ученые восьми институтов Фраунгофера (Германия) решили объединить свои усилия для разработки технологии бесклеточного производства биомолекул. Проект стартовал два года назад. На первом этапе исследования была создана и апробирована технология автоматического сбора живых клеток и извлечения из них содержимого (лизатов). Лизаты содержат все необходимые аминокислоты и генетический материал, а также биологически активные органеллы и части клеточных мембран. Все эти компоненты отбираются таким образом, чтобы обеспечить синтез специфических белков. Если какие-либо гены должны быть добавлены, их добавляют непосредственно в лизат, поэтому снимается необходимость в трудоемкой имплантации генов в ДНК живых клеток.

В настоящее время начинается испытание двух моделей биореакторов, в которых происходит сам процесс синтеза биомолекул. Первая модель представляет собой множество небольших камер синтеза с частично проницаемыми мембранами. Через эти мембраны подается свежее сырье для реакций и выводятся вредные метаболиты. Такая система снабжения и утилизации позволяет поддерживать синтез белка в течение нескольких дней. Вторая модель — это платформа, выполненная по микрофлюидным технологиям. На ней гены-инструкторы и участки для синтеза белков отделены друг от друга. Данный вариант особенно подходит для лизатов, полученных из клеток растений и животных. Как отмечает руководитель проекта профессор Фрэнк Фабиан Бир, оба типа реакторов будут продемонстрированы на выставке BIOTECHNICA в Ганновере уже на следующей неделе. Если испытания пройдут успешно, технология станет основой нового промышленного производства важных биомолекул — более экономичного и эффективного.

Подготовлено по материалам (источник): phys.org
Дата: 2 октября 2013
Другие новости, которые читают вместе с этой: Визуализация синтеза новых белков в живых клетках Части генома, функции которых неизвестны, могут играть ключевую роль в рожд ... Раскрыты ферменты, играющие важную роль в синтезе ксилана Новый метод генного ремонта для регенеративной медицины Растения используют характерный для микробов путь производства фенилаланина Белки из клеточной мембраны раскрывают свои секреты