Новый метод ускоряет создание биологических «фабрик»
Учёные из Имперского колледжа Лондона разработали метод, который сокращает время создания новых «частей» для микроскопических биологических фабрик с двух дней до шести часов. Исследование опубликовано в журнале Nucleic Acids Research.
Суть прорыва
В синтетической биологии учёные перепрограммируют ДНК и внедряют её в клетки, чтобы создать биологические фабрики. Эти фабрики имеют множество применений:
- Улучшенная доставка лекарств
- Усовершенствование добычи полезных ископаемых
- Прогресс в производстве биотоплива
До сих пор основным «узким местом» был медленный процесс создания и тестирования каждой новой детали, требующий перепрограммирования живой клетки.
Как работает новый метод
Традиционно перепрограммированная ДНК в клетке кодирует сообщение, которое молекулы матричной РНК (mRNA) доставляют к рибосомам. Рибосомы переводят генетическую информацию в команды для клетки.
Имперские исследователи впервые продемонстрировали, что этот же процесс можно воспроизвести в пробирке (in vitro), вне клетки. Для этого они:
- Извлекли из клеток механизмы, производящие mRNA и белки.
- Создали раствор с энергией и «строительными блоками» для их работы.
- Добавили в раствор перепрограммированную ДНК и наблюдали за её функционированием.
Преимущество: можно создать литры такой «клеткоподобной» среды и тестировать множество образцов ДНК одновременно, что резко ускоряет процесс.
Значение для будущего
- Профессор Пол Фримонт: «Мы находимся на перепутье, похожем на период до промышленной революции... Наш метод может помочь быстро масштабировать производство и тестирование биологических частей».
- Джеймс Чаппелл: «Цель — индустриализировать процесс и наладить массовое производство биологических фабрик, как на конвейере. Это откроет потенциал науки для создания сложных устройств».
- Профессор Ричард Китни: «Синтетическая биология имеет потенциал для создания новых отраслей и рабочих мест. Эта работа — часть крупной программы по разработке технологий для промышленного применения».
Следующие шаги: расширение типов создаваемых «частей» и автоматизация всего процесса с помощью роботов.