Лента TH Новости Биоинженерия


Ученые открыли новый механизм для создания широкого спектра лекарств

∴ 173

Поскольку растения не могут встать и убежать, они должны уметь отлично приспосабливаться. Растения, это химики живого мира, производящие сотни тысяч небольших молекул, которые используются для защиты.

560

Исторически эти химические вещества, называемые «вторичными метаболитами», отличались от «первичных метаболитов», которые являются строительными блоками белков, жиров, сахаров и ДНК. Вторичные метаболиты упрощают жизнь, но первичным метаболитам сложно их контролировать, а ошибки могут привести к смерти.

Считается, что вторичный метаболизм развился, чтобы помочь адаптации первых существ на суше. Идея состоит в том, что гены для ферментов в линиях молекулярной сборки первичного метаболизма продублированы. Дубликаты были более склонными к мутациям, которые могли бы дестабилизировать первичные пути. Таким образом, благодаря таким эволюционным ограничениям, синтетическое оборудование способно накапливать достаточное количество мутаций для создания новой химии.

Первичный метаболизм, однако, широко сохраняется, оставаясь неизменным во многих разных группах организмов, потому что он настроен правильно и эффективно, и потому, что его продукты необходимы для жизни.

Но группа ученых поймала первичный метаболизм в процессе эволюции. В ходе всестороннего исследования конвейерной линии первичного метаболизма в растениях они обнаружили ключевой фермент, развивающийся из канонической формы, которой обладает большинство растений.

Это словно сдернуть скатерть со стола, сохранив посуду на прежнем месте. Это работа – результат сотрудничества между лабораторией Маэда в Университете Висконсина, которая имеет давний интерес к этому биохимическому пути и лабораторией Джеза в Вашингтонском университете в Сент-Луисе, которая кристаллизовала фермент сои, чтобы показать, как изменилась природа работы белка.

Это может также иметь практическое значение, поскольку старые и новые пути создают аминокислоту тирозин, который является предшественником многих вторичных метаболитов с биологической и фармацевтической активностью – от витамина Е, до опиоидов. Но старый метод получения аминокислоты позволяет синтезировать только крошечные количества этих соединений.

Это лишь поверхность айсберга возможностей, которую ученые решили исследовать, после успешного завершения серии экспериментов. В будущем, можно будет перестраивать структуры растений, и добиваться производства полезных материалов – быстрее, проще и дешевле.

Филипп Дончев