Новый метод удешевляет и ускоряет исследования в синтетической биологии

Бесклеточный синтез белка (CFPS) — ключевой метод в синтетической биологии для создания новых терапевтических препаратов, вакцин и экологичных материалов. Однако он требует дорогого оборудования: ферментера для выращивания клеток и французского пресса для их лизиса (разрушения стенок) под высоким давлением.

Исследователи из Северо-Западного университета под руководством Майкла Джуэтта разработали новый, более доступный метод получения клеточного экстракта — смеси ферментов, необходимых для синтеза белка.

Суть метода:

• Вместо ферментера и французского пресса используются стандартные лабораторные пробирки и колбы.
• Клетки двух коммерчески доступных штаммов E. coli выращивают в пробирках, а затем разрушают с помощью ультразвукового дезинтегратора (соникатора).
• Ключевым было найти правильный уровень энергии вибрации, чтобы лизировать клетки, но не перегреть и не инактивировать нужные ферменты.

Преимущества:

• Дешевизна: метод использует распространённое и недорогое оборудование, доступное даже школьным лабораториям.
• Скорость: новая методика позволяет получить 100 лизатов за один день, тогда как стандартный ферментационный подход занимает восемь месяцев.
• Доступность: метод уже успешно внедрён в других лабораториях, работающих с разными бактериями. Старшеклассник, использовавший эту технику в проекте, стал полуфиналистом конкурса INTEL Science Talent Search в 2015 году.

По словам Майкла Джуэтта, эта технологическая инновация может «демократизировать» область синтетической биологии, позволив большему числу исследователей использовать платформы CFPS. Исследование, поддержанное DARPA и Армейским исследовательским управлением, опубликовано в мартовском номере Scientific Reports за 2015 год.