Ученые превратили кукурузу в биореактор

Как сообщает "Лента.ру", последствия некоторых генетических заболеваний, вызываемых недостатком ферментов, можно компенсировать с помощью искусственно синтезированных (рекомбинантных) белков. Обычно для синтеза используются культуры клеток, которые выращивают в биореакторах. Это очень сложный процесс, который требует тонкого контроля множества параметров, к тому же выходы продукта обычно оказываются низкими. В результате, стоимость лекарств, получаемые в биореакторах, оказывается очень велика.

Как отмечает издание, исследователи предложили выращивать необходимые ферменты в семенах генно-модифицированной кукурузы. Сложность такого подходя заключается в том, что у разных организмов белки, синтезированные на основе последовательности одного и того же гена, получают разные модификации. После синтеза белок поступает в специальную органеллу (аппарат Гольджи), где к нему присоединяются характерные для данного вида сахара. Наличие "чужих" сахаров хорошо распознает иммунная система. Именно поэтому, например, сложно пересаживать человеку органы других животных.

Как стало известно, биоинженеры обошли эту проблему, добавив в регуляторные области матричной РНК фермента специальные метки. Их наличие направило рекомбинантные белки в клеточные хранилища в обход аппарата Гольджи, что позволило избежать присоединения характерных для кукурузы сахаров. 

Авторы отмечают, что особенностью разработанного подхода является то, что метки вносились именно в регуляторные области (UTR) мРНК. Присутствие меток изменяло только судьбу белка в растительной клетке, но не его аминокислотную последовательность. В результате, рекомбинантные белки из семян кукурузы с биохимической точки зрения не отличались от тех, которые нормально синтезируются в организме человека.

По данным издания, разработанная технология имеет очень широкую область применения как для синтеза лекарств, так и для производства бытовых ферментов. Тем не менее, она может стать объектом атаки со стороны противников ГМО, некоторые из которых недавно совершили нападение на опытные участки в Великобритании.

Работа опубликована в журнале Nature Communications, а ее краткое описание приводит NatureNews.