Прорыв в синтетической биологии: бактерии смогут эффективно производить лекарства

Исследователи из Университета Уорвика и Университета Суррея совершили прорыв, который позволит программировать бактерии для эффективного производства лекарств, используя принципы инженерии в синтетической биологии.

Управление ключевым ресурсом клетки

Учёные разработали способ эффективно контролировать распределение рибосом — микроскопических «фабрик» внутри клетки, которые строят белки, необходимые для её жизнедеятельности. Речь идёт о распределении между синтетической генетической схемой, внедрённой в клетку, и самой клеткой-хозяином.

• Проблема: Клетка имеет ограниченный пул рибосом. И синтетическая схема, и клетка-хозяин конкурируют за этот ресурс.
• Решение: Используя инженерный принцип контура обратной связи (как в системах управления полётом самолётов), исследователи создали систему динамического распределения рибосом.
• Как это работает: Когда синтетической схеме для работы требуется больше рибосом, их выделяется больше, а клетке-хозяину — меньше, и наоборот.

Значение для медицины и биотехнологий

Добавление синтетических схем в клетки позволяет наделить их новыми, заданными функциями. Это открывает огромные перспективы:

• Создание клеток, запрограммированных на производство новых антибиотиков и других полезных соединений.
• Развитие новых методов терапии и производства лекарств.

Комментарии исследователей

Профессор Деклан Бейтс (Университет Уорвика): «Было невероятно интересно наблюдать, как инженерная идея, разработанная на компьютере, была воплощена в лаборатории и заработала внутри живой клетки».

Доктор Хосе Хименес (Университет Суррея): «Конечная цель таких манипуляций с клеточными функциями — понять фундаментальные принципы самой биологии. Это позволит нам эффективнее создавать клетки для широкого спектра биотехнологических применений».

Справка: роль рибосом

Рибосомы находятся внутри клеток и синтезируют белки, когда это требуется для клеточной функции. При необходимости ядро клетки создает mRNA, которая отправляется к рибосомам. Рибосомы, в свою очередь, строят необходимые белки, соединяя аминокислоты в цепочку.