Ученые разработали новый метод ускорения эволюции генома пекарских дрожжей

        

Ученые создали новый способ ускорения эволюции генома пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae, тех же самых дрожжевых людей, которые используют для производства хлеба и пива, для разработки синтетического дрожжевого штамма, который может быть преобразован по требованию для использования в различных промышленных приложениях .

Исследовательская группа под руководством профессора DAI Junbiao из Шэньчжэньского института передовых технологий (SIAT) Китайской академии наук в сотрудничестве с профессором Патриком Каем из Манчестерского института биотехнологии разработала «быстрый, эффективный и универсального "способа трансформации дрожжей на молекулярном уровне с использованием метода SCRaMbLE (Синтетическая перегруппировка хромосом и модификация с помощью LoxP-опосредованной эволюции).

Эта система позволяет исследователям «перестроить колоду карт» для генома и настраивать новые штаммы дрожжей, которые могут рекомбинировать по требованию друг с другом, чтобы генерировать новые комбинации геномов, не обнаруженные в природе раньше.

Дрожжи – очень хорошо понятый организм, и в биологическом смысле люди и дрожжи имеют ряд сходств в своем генетическом составе. Поэтому воссоздание генома дрожжей с нуля помогает нам лучше понять основы человеческой жизни.

«По сути, мы можем быстро отслеживать инженерный цикл. Обычно для оптимизации применения дрожжевых штаммов потребуются годы для промышленных применений, но с SCRaMbLE это может занять всего два или три дня. Когда вы можете связать инженерные разработки с эволюцией, у вас есть очень мощный инструмент в руке », – сказал профессор Кай.

Система SCRaMBLE не только позволяет исследователям интегрировать пути в синтетический дрожжевой геном, но и сами дрожжи также могут стать лучшими хозяевами в условиях стресса, предоставляя уникальную возможность развиваться, адаптироваться к проблемам и выполнять в экстремальных условиях, таких как экстремальные температуры и токсичные среды.

Это делает его особенно привлекательным для промышленных биотехнологических приложений, таких как производство передовых лекарств. Это может иметь серьезные последствия для будущего изучения ДНК и массового производства новых лекарств для лечения таких заболеваний, как малярия и туберкулез (ТБ).

«Одним из самых интересных событий в промышленной биотехнологии является синергия между синтетической биологии и метаболической инженерией, которая позволяет нам производить топливо, новые лекарства и высокоценные химические вещества, пищевые добавки, противоопухолевые молекулы и антибиотики», – сказал профессор Кай. «Я надеюсь, что технология, которую мы разработали здесь, будет способствовать ускорению процесса биопроизводства этих важных продуктов».

      

Source link