Высокотехнологичный инструмент для программирования генов бактерий может повысить их продуктивность

Бактерии можно использовать для производства больших количеств лекарств и топлива с помощью новой техники программирования генов, показывают исследования.

Этот мощный метод может позволить использовать бактерии в качестве дешёвых и экологичных живых фабрик для создания целого ряда полезных продуктов.

Он позволит исследователям нацеливаться на гены, которые обычно трудно активировать, включая гены, вовлечённые в инфекции, или имеющие промышленное применение.

Это достижение также может облегчить изучение того, как вредоносные штаммы бактерий процветают и вызывают инфекции.

Учёные из Эдинбургского университета изобрели новую технику — программируемую активацию генов, — которая позволяет им контролировать более широкий спектр генов и увеличивать выход продукта.

До сих пор отсутствие методов, хорошо работающих в бактериях, тормозило исследования и ограничивало их способность производить полезные продукты.

С помощью нового метода уровни активации генов примерно в 100 раз выше, чем у существующих техник. Современные методы также в основном нацелены на базовые гены, участвующие в выживании бактерий.

Техника команды адаптирована из подхода, использующего молекулы, похожие на ножницы, — CRISPR-молекулы — для внесения точных изменений в генетический код. Они адаптировали технологию, присоединив малые направляющие молекулы и белки, которые нацеливаются на гены и включают их.

Их техника была разработана для широко изучаемого вида Escherichia coli и почвенной бактерии с потенциальным промышленным применением. Метод, вероятно, будет работать и во многих других видах бактерий.

Команда также разработала многоразовую сканирующую платформу, которая делает быстрее и дешевле поиск лучших способов активации нескольких генов в паттерне, который даёт высокий выход полезных веществ.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, финансировалось Советом по биотехнологическим и биологическим исследованиям (BBSRC), UK Research and Innovation, Leverhulme Trust и Wellcome.

Доктор Баоцзюнь Ван из Школы биологических наук Эдинбургского университета, руководивший исследованием, сказал: «Этот новый метод может стать мощным инструментом для программирования бактерий с разнообразными применениями в исследованиях и промышленности. Он может помочь сэкономить много времени и денег».