Растительные клетки синтезируют фармакологические субстанции
10.11.2008
3947
0
39470
Работая на двух видах растений – табаке и египетской белене, финские ученые изучают генетическую регуляцию биосинтеза вторичных растительных метаболитов. Результаты их экспериментов могут быть применены в производстве эффективных фармацевтических препаратов в культурах клеток растений.
Растения продуцируют широкий спектр небольших молекул, которые участвуют в привлечении насекомых-опылителей и в защитных реакциях. Эти вторичные метаболиты обычно образуются в очень низких концентрациях. Также часто они очень сложны структурно, и их искусственный синтез весьма затруднителен. Алкалоиды, такие как морфин и паклитаксель (paclitaxel), являются вторичными метаболитами, которые широко используются в фармацевтической промышленности. Используя культуры клеток, можно производить эти ценные соединения в контролируемых условиях. Однако чтобы получать их с наибольшей эффективностью, требуется детально изучить регуляцию их биосинтеза, чтобы иметь возможность на генетическом уровне модифицировать культуры растительных клеток.
В данной работе была предложена технология обнаружения генов, вовлеченных во вторичный метаболизм растений. В результате были de novo описаны два гена, участвующих в синтезе алкалоидов табака. Также из клеточных культур табака был изолирован новый алкалоид, существующий в виде двух изомеров. Когда один из генов, ответственных за синтез алкалоидов египетской белены, был внедрен в культуру корневых клеток табака, было показано, что при добавлении в среду культивирования гиосциамина (hyoscyamine) клетки начинают конвертировать его в скополамин (scopolamine), являющийся важной фармакологической субстанцией.
Основная часть скополамина выводилась клетками во внешнюю среду, что ускоряло его синтез (так как продукт не накапливался внутри клеток). Транспорт вещества в среду культивирования также был ускорен с помощью трансфекции клеток табака геном мембранного транспортного белка дрожжей – pdr-5.
По материалам:
Technical Research Centre of Finland (VTT)
Растения продуцируют широкий спектр небольших молекул, которые участвуют в привлечении насекомых-опылителей и в защитных реакциях. Эти вторичные метаболиты обычно образуются в очень низких концентрациях. Также часто они очень сложны структурно, и их искусственный синтез весьма затруднителен. Алкалоиды, такие как морфин и паклитаксель (paclitaxel), являются вторичными метаболитами, которые широко используются в фармацевтической промышленности. Используя культуры клеток, можно производить эти ценные соединения в контролируемых условиях. Однако чтобы получать их с наибольшей эффективностью, требуется детально изучить регуляцию их биосинтеза, чтобы иметь возможность на генетическом уровне модифицировать культуры растительных клеток.
В данной работе была предложена технология обнаружения генов, вовлеченных во вторичный метаболизм растений. В результате были de novo описаны два гена, участвующих в синтезе алкалоидов табака. Также из клеточных культур табака был изолирован новый алкалоид, существующий в виде двух изомеров. Когда один из генов, ответственных за синтез алкалоидов египетской белены, был внедрен в культуру корневых клеток табака, было показано, что при добавлении в среду культивирования гиосциамина (hyoscyamine) клетки начинают конвертировать его в скополамин (scopolamine), являющийся важной фармакологической субстанцией.
Основная часть скополамина выводилась клетками во внешнюю среду, что ускоряло его синтез (так как продукт не накапливался внутри клеток). Транспорт вещества в среду культивирования также был ускорен с помощью трансфекции клеток табака геном мембранного транспортного белка дрожжей – pdr-5.
По материалам:
Technical Research Centre of Finland (VTT)
Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Последние комментарии
