Учёные повысили производство соединений у грибов, вводя ДНК других организмов
Ферменты и соединения, производимые грибами, представляют большой интерес для фармацевтической, текстильной, бумажной и пищевой промышленности. Эти организмы способны к секреции, имеют низкие потребности в питании и высокую скорость роста. Группа исследователей из Национального автономного университета Мексики (UNAM) и Центра исследований и передовых исследований Национального политехнического института (CINVESTAV) успешно усилила эти свойства.
Технология трансформации
Команда под руководством Ахима Лоске Мехлинга из Центра прикладной физики и передовых технологий (CFATA) и Мигеля Гомеса Лима из CINVESTAV использует метод трансформации грибов путём введения ДНК из других организмов. Это приводит к высокому проценту секретируемых ими соединений.
«Технология заключается в применении ударных волн к небольшим флаконам, содержащим грибы и ДНК в суспензии, что оказалось чрезвычайно эффективным», — говорит Лоске Мехлинг. Ударные волны — это импульсы давления, производимые генератором для высвобождения большого количества энергии за очень короткое пространство и время, что-то вроде миниатюрного взрыва.
Эрозия, вызванная микропузырьками, создаёт пору в клетке, поэтому любая молекула, находящаяся в жидкости, может проникнуть внутрь. В данном случае это генетическая информация, которая затем включается в хромосому гриба.
Решаемая проблема
Одной из основных проблем было генетическое преобразование нитчатых грибов (ранее называемых «плесенью»), поскольку, хотя они естественным образом секретируют ферменты, их эффективность очень низка.
С внедрением этой уникальной технологии их эффективность резко возрастает, что может быть интересно для отраслей, сталкивающихся с этой проблемой в процессе получения грибных соединений.
«Мы смогли доказать, что разные виды грибов могут усваивать желаемую генетическую информацию. Мы также обнаружили, что грибы производят необходимые вещества в гораздо больших количествах», — отмечает учёный.
Результаты с четырьмя видами грибов
- Aspergillus niger — используется для производства лимонной кислоты, необходимой мировой промышленности (в настоящее время её не извлекают из таких фруктов, как лимон или апельсин).
- Trichoderma reesei — используется в производстве целлюлазы, фермента, необходимого бумажной промышленности из-за его способности разлагать целлюлозу.
- Phanerochaete chrysosporium — трансформирован для деградации лигнина, вещества, содержащегося в тканях древесных растений и также необходимого для производства бумаги.
- Fusarium oxysporum — гриб, вызывающий серьёзные повреждения в сельском хозяйстве. Путём генетической модификации он теряет способность причинять вред и приобретает удивительную способность превращать биомассу растений в этанол. Его важность для производства топлива будущего неоспорима, особенно если с помощью обработки ударными волнами удастся повысить его продуктивность.
В настоящее время в Лаборатории ударных волн CFATA продолжается трансформация большего количества видов грибов. Метод запатентован, и, по мнению Лоске Мехлинга, всё готово для передачи технологии заинтересованным компаниям.