Встраивание генов человеческих мышц в ДНК пекарских дрожжей

Исследователям из Делфтского технического университета под руководством биотехнолога Паскаль Даран-Лапюжад впервые удалось встроить гены человеческих мышц в ДНК пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae). Работа опубликована в журнале Cell Reports.

Суть достижения

Учёные заменили в дрожжах группу из десяти собственных генов на соответствующую группу человеческих генов. Эти гены кодируют метаболический путь — процесс расщепления сахара для получения энергии и строительных блоков клетки, который происходит в мышечных клетках человека. Без этого пути человек не может выжить.

"Медицинские исследователи теперь могут использовать эту «очеловеченную» модель дрожжей как инструмент для скрининга лекарств и изучения рака", — говорит Паскаль Даран-Лапюжад.

Почему дрожжи?

Несмотря на кажущиеся различия, клеточные процессы у дрожжей и человека очень похожи. Дрожжи — простая и генетически доступная модель: их ДНК легко модифицировать, а среда для исследований свободна от сложных взаимодействий, характерных для человеческого организма.

Как создавали «очеловеченные» дрожжи

Используя ранее разработанные искусственные хромосомы как платформу, исследователи не просто добавили человеческие гены, а полностью заменили соответствующие дрожжевые гены на человеческие мышечные. Процесс прошёл успешно, что стало неожиданностью для учёных, учитывая сложность и специфичность регулирования такого метаболического пути.

Проверка и перспективы

Сравнение с лабораторно выращенными человеческими мышечными клетками (в сотрудничестве с Медицинским центром Гронингена) показало, что свойства человеческих ферментов, произведённых в дрожжах и в их родной среде, весьма схожи. Это подтверждает ценность модели.

Данный метаболический путь — лишь малая часть человеческого метаболизма. Исследование открывает путь к дальнейшей «гуманизации» дрожжей для изучения других процессов и создания в них более сложной человеческой клеточной среды.