По словам ученых, кубический метр этих грибков будет производить столько же орсина, как 1,5 тыс. кв. км. посадок лекарственных растений.
Китайские биотехнологи выявили цепочку генов растений, отвечающую за производство гликозида орсина, мощного растительного антидепрессанта, что позволило им вырастить ГМО-дрожжи, вырабатывающие этот препарат. Их создание повысило КПД производства этого лекарства в 6,4 тыс. раз, пишут ученые в статье в журнале PLoS One.
«Созданная нами разновидность трансгенных дрожжей способна производить огромные количества гликозида орсина, превышающие концентрацию этого вещества в корнях растений примерно в 6400 раз. Благодаря этому, кубический метр этих грибков будет производить столько же орсина, как 1,5 тыс. кв. км посадок лекарственных растений», — пишут исследователи.
По текущей статистике ВОЗ, свыше 300 млн жителей Земли сейчас страдают от депрессии. Каждый год она уносит жизни примерно 800 тысяч человек, чему особенно подвержены подростки, а также юноши и девушки в возрасте от 15 до 29 лет. Для борьбы с хронически подавленным настроением фармацевты разработали за последние несколько десятилетий большое число лекарств-антидепрессантов.
Многие из них вызывают привыкание, а также они обладают серьезными побочными эффектами. Это вынуждает ученых искать замену для таких успокоительных средств, в том числе среди природных молекул. На эту роль, в частности, претендует гликозид орсина, присутствующий в клетках сухоцвета и тропических растений вида Curculigo orchioides, широко применяемых в китайской народной медицине.
Эффективное производство антидепрессанта
Применение этого растительного антидепрессанта сейчас ограничено из-за того, что растения производят очень небольшие количества данного вещества. Группа китайских биотехнологов под руководством Цзяна Хуэйфэна, научного сотрудника Национального центра технологических инноваций в области синтетической биологии в Тяньцзине, создала культуру дрожжей, которая позволяет решить эту проблему.
Она представляет собой трансгенный организм, в чей геном ученые вставили набор генов Curculigo orchioides, отвечающих за производство ферментов, необходимых для синтеза гликозида орсина из малоновой кислоты и других более простых органических соединений. Для выявления этих участков ДНК ученые приобрели листья и корни целебного растения и проанализировали уровень активности генов в их клетках.
Это позволило биотехнологам подобрать набор из четырех растительных генов, пересадка которых в ДНК дрожжей заставляла грибки непрерывно производить молекулы антидепрессанта. В ходе последующих опытов с дрожжами Цзян Хуэйфэнь и его коллеги дополнительно оптимизировали структуру пересаженных участков ДНК, что позволило им дополнительно повысить продуктивность грибков более чем в 100 раз.
В результате этого ученые создали ГМО-дрожжи, которые производят антидепрессант в тысячи раз более эффективно, чем это делают растения. Это открывает дорогу для массового производства и применения данного средства в научной и медицинской практике, а также позволит снизить нагрузку на природу при производстве данного антидепрессанта, подытожили исследователи.
Источник: https://nauka.tass.ru/…
