تولید آنزیممتابولیسممهندسی ژنتیک

ابزاری نوین جهت ابداع و طراحی عوامل فعال زیستی

عوامل فعال زیستی همچون ویتامین ها، اسیدهای چرب و عوامل مهارکننده سرطان در دل طبیعت وجود دارند. جمع آوری مستقیم بسیاری از این مواد، به صورت طبیعی دشوار است و با روش های سنتز شیمیایی نیز امکان تولیدشان با بهره وری بالا مقدور نمی باشد.عوامل فعال زیستی همچون ویتامین ها، اسیدهای چرب و عوامل مهارکننده سرطان در دل طبیعت وجود دارند. جمع آوری مستقیم بسیاری از این مواد، به صورت طبیعی دشوار است و با روش های سنتز شیمیایی نیز امکان تولیدشان با بهره وری بالا مقدور نمی باشد.


محققین دانشگاه صنعتی مونیخ با استفاده از روش های سنتز بیوتکنولوژیک، به راهکاری بیوشیمیایی برای سنتز عوامل طبیعی و همچنین مواد کاملا صناعی، جهت کاربری های پزشکی به واسطه فرآیند “طراحی آنزیم به صورت قالب گذاری شده” دست یافته اند.

اولین محصولات تولیدی بدین روش پیش ماده ی تولید داروی ضد سرطان تاکسول، مواد ضد التهابی و اسیدهای چرب امگا3، می باشند که موفقیت متد را به اثبات رسانیده اند؛ چرا که تهیه این مواد از منابع طبیعی با دشواری و محدودیت های فراوانی روبرو می باشد.

این محققین با دستکاری ژنتیکی مخمر Trichosporon oleaginosus، توانسته اند سه اسید چرب ضروری آلفا لینولئیک اسید، ایکوزاپنتانوئیک اسید و عامل ضد التهاب لینولئیک اسید کانژوگه را تولید نمایند.

تغذیه این مخمر از ضایعات کشاورزی مانند کاه، خرده چوب، سبوس گندم و حتی از ضایعات غیر قابل مصرف دریایی مانند پوست سخت پوستان صورت می پذیرد.

در حالات استرس، مانند کمبود نیتروژن یا فسفات، مخمر اقدام به تولید ذخایر انرژی به صورت چربی می نماید؛ به صورتی که تا 70% از وزن خشک مخمر را شامل خواهند شد. از این وضعیت، جهت افزایش تولید محصولات مورد نظر استفاده می شود.

از شبیه سازی تا طراحی سفارشی آنزیم:

شبیه سازی های مولکولی-مکانیکی در کامپیوتر برای محققان این امکان را فراهم کرده است تا گام های جزء به جزء کلاس خاصی از آنزیم ها را که عواملی زیست فعال مانند تاکسول را تولید می کنند، کشف کرده و مورد بررسی قرار دهند تا بتوانند اصلاحات مورد نظر خود را در فرآیند بیوشیمیایی اعمال نمایند.

43 برابر افزایش تولید محصول:

محققان جهت تولید دیترپنِ تری هیدروکسیله “سیکلواکتاتین”، یک عامل ضد التهابی بالقوه، یک آنزیم دیترپن سنتاز را با یک کمپلکس جدید هیدروکسیلاز/ردوکتاز در یک سیستم تولید مبتنی بر اشرشیا کلی، ترکیب نمودند.

ابداع این سیستم، به کمک پیش بینی های شبیه سازی کامپیوتری و تأییدات آزمایشگاهی این پیش بینی ها، صورت گرفته است. یافته های پایه مربوط به سیستم ردوکتاز/فردوکسین منشأ گرفته از ژنوم Streptomyces afghaniensis بوده اند، که اخیرا به انتشار رسیده است. با استفاده از این روش محققان عملکرد تولید محصول را 43 برابر نسبت به حالت طبیعی، افزایش داده اند.

☑️ مقاله ژورنال PNAS به پیوست ارسال می شود، دو مقاله دیگر Open Access هستند.
☑️ لینک خبر
☑️ لینک مقالات:
yon.ir/jpV9
yon.ir/mwmc
yon.ir/QtjS

 

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

محمد بهنام راد

محمد بهنام راد، دانشجوی مقطع دکترای بیوفیزیک در مرکز تحقیقات بیوشیمی بیوفیزیک (IBB) دانشگاه تهران، مدیر بخش پزشکی مولکولی و کارگروه تحلیل مجموعه زیست فن

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نـه + یـک =

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن