Исследователи создали пробиотические дрожжи для производства бета-каротина

Ученые генетически модифицировали пробиотические дрожжи, чтобы они производили бета-каротин в кишечнике лабораторных мышей. Этот успех демонстрирует полезность работы исследователей по детализации набора инструментов генетической инженерии для модификации дрожжей.

Исследование было сосредоточено на пробиотических дрожжах Saccharomyces boulardii. Они считаются пробиотиком, потому что могут выживать и процветать в кишечнике, в отличие от большинства других видов дрожжей.

Ученые хотели лучше понять, какие инструменты генетической инженерии будут работать в S. boulardii. Они изучили два инструмента, широко используемых для редактирования генов с помощью системы CRISPR, и десятки инструментов, разработанных специально для модификации пекарских дрожжей S. cerevisiae.

Большинство инструментов для S. cerevisiae хорошо сработали в S. boulardii. После установления жизнеспособности набора инструментов исследователи решили продемонстрировать его функциональность, модифицировав S. boulardii для производства бета-каротина.

Их выбор был обусловлен как простотой визуализации результата (колонии дрожжей становились оранжевыми), так и амбициозной целью. Бета-каротин является основным провитамином А, а дефицит витамина А — серьезной проблемой общественного здравоохранения во многих частях мира.

Исследователи протестировали модифицированные S. boulardii на мышиной модели и обнаружили, что дрожжевые клетки успешно производили бета-каротин в кишечнике мышей.

Это доказательство концепции, и многие вопросы остаются открытыми: сколько бета-каротина усваивается мышами, являются ли эти количества биологически значимыми и будет ли это работать у людей. Эти вопросы предстоит решить в будущих исследованиях.

Работа "In situ biomanufacturing of small molecules in the mammalian gut by probiotic Saccharomyces boulardii" опубликована в журнале ACS Synthetic Biology.