|
Китайцы из риса сделали кровь
|
|
|
|
МОСКВА, 31 окт - РИА Новости. Китайские биологи превратили обычный посевной рис в белковую "фабрику", производящую альбумин - основной белковый компонент человеческой крови, разработали технологию извлечения этого белка из этого "биореактора" и опубликовали свои выводы в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
|
|
|
|
Альбумин - это основной белок крови, вырабатываемый в печени человека. Он обладает транспортными свойствами, доставляя до органов и тканей жирные кислоты и некоторые лекарства. На настоящий момент альбумин, применяющийся в медицинских целях, выделяется из донорской крови. Как отмечают ученые, пациент может получить вместе с сывороткой крови все вирусы, которые прятались в ней, в том числе возбудители гепатита и ВИЧ, что неоднократно случалось на практике.
|
|
|
|
Группа ученых под руководством Дайчана Яна (Daichang Yang) из Государственной лаборатории трансгенного риса в городе Ухань (Китай) вставила в геном обычного риса несколько человеческих генов, которые "научили" это растение собирать альбумин в "промышленных" масштабах.
|
|
|
|
Ранее другие группы ученых пытались "обучить" производству альбумина другие виды растений, микроорганизмов и животных, но все их попытки сталкивались с крайне низким количеством альбумина, который производили их подопечные. К примеру, клубни трансгенного картофеля и листья табака содержали около 0,02% альбумина. В последнее время биологи смогли добиться эффективности в 11% для листьев табака, однако даже такая "производительность" зеленой фабрики оказалась недостаточной с коммерческой точки зрения.
|
|
|
|
В отличие от них, "биореактор" Яна и его коллег, как окрестили новый сорт риса сами ученые, способен вырабатывать большие количества белка, который легко извлекается из зерен риса.
|
|
|
|
Ученые модифицировали геном обычного посевного риса (Oryza sativa) таким образом, что растение стало скапливать молекулы альбумина в белковых вакуолях - внутриклеточных "запасниках" - в созревающих зернах.
|
|
|
|
Биологи подготовили несколько специальных штаммов бактерий из рода Agrobacterium, которые в природных условиях вызывают рак у растений и питаются продуктами жизнедеятельности опухолевых клеток. Ученые извлекли из бактерий раковый плазмид - кольцевой участок ДНК бактерии - и заменили его "начинку" на несколько человеческих генов, необходимых для работы альбуминового "конвейера".
|
|
|
|
Затем исследователи высадили культуры этих бактерий на корни нескольких взрослых растений и получили девять штаммов трансгенного риса. По оценкам ученых, эти "биореакторы" содержат от 1,4% до 10,6% клеток с генами альбумина, подавляющая часть которых сконцентрирована в зернах риса. Ученые вырастили несколько последующих поколений "белкового" риса и убедились, что новый сорт риса стабилен с генетической точки зрения.
|
|
|
|
После этого биологи выделили сам альбумин из семян такого риса и сравнили его с человеческим белком. Молекулярная масса, последовательность аминокислот, трехмерная структура и температура разложения у "растительного" и человеческого альбумина совпадали.
|
|
|
|
Ученые добавили в растворы белков небольшое количество жирной миристиновой кислоты - одного из основных компонентов животных жиров - и проследили за поведением альбумина. Человеческий и "растительный" белки вели себя абсолютно одинаково - они присоединили равное число молекул к одним и тем же точкам. Другие молекулы, в частности антикоагулянт варфарин и обезболивающее напроксен, одинаково эффективно связывались с белками.
|
|
|
|
После этого биологи проверили работу рисового альбумина на популяции крыс, страдающих циррозом печени. Альбумин синтезируется в печени и серьезные нарушения в ее работе приводят к снижению его количества в крови животного, из-за чего возникает целый ряд серьезных расстройств - животное худеет и у него нарушается обмен веществ. Ученые регулярно вводили небольшие дозы альбумина в кровь крыс, что улучшило их самочувствие и восстановило нормальный обмен веществ.
|
|
|
|
Убедившись в безопасности и действенности своего биореактора, ученые разработали методику извлечения белка, достаточно дешевую для ее массового применения. Производственный цикл занимает 48 часов и включает в себя три стадии - измельчение семян, выделение белка и его очистка. По предварительным оценкам, такая технология позволяет извлечь до 50% белка из зерен, что соответствует 2,75 грамма альбумина на килограмм спелого риса. Извлеченный белок по своей чистоте не уступает "обычному" альбумину из сыворотки крови.
|
|
|
|
Ян и его коллеги полагают, что их технология позволит отказаться от других источников альбумина после проверки на клетках человека и подготовки специальных полей, которые будут изолированы от окружающего мира.
|
|
|
|
http://www.ria.ru/science/20111031/476941577.html
|
