ТАСС, 6 июня. 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.
