Генная инженерия превратила обычное растение в производителя противоракового вещества - Гранит науки - 2015-09-21

Здравствуйте, у микрофона Марина Аствацатурян! О новом достижении синтетической биологии сообщил журнал Science в статье под названием «Сражаясь с раком, спасти подофиллов» (Fighting cancer while saving the mayapple). Подофиллы, или ноголисты – род растений из семейства Барбарисовых, гималайский вид подофиллов (Podophyllum hexandrum) производит вещество, лежащее в основе мощного средства для химиотерапии, и относится к исчезающим видам растений. Эта невысокая многолетняя трава - природный источник подофиллотоксина, токсичного для клеток соединения, из которого делают противораковый препарат под названием этопозид. На рынке лекарств он присутствует с 1983 года и применяется для лечения многих видов рака – от лимфомы до рака легких. В настоящее время подофиллотоксин получают в основном из более распространенного, чем гавайский вид, американского подофилла, который растет медленно и производит мало ценного вещества. Подофиллы вырабатывают токсин для защиты от своих врагов-пожирателей. Воспроизвести природный путь синтеза вещества пока не удавалось, и точно неизвестны гены, участвующие в сборке всей молекулы. Однако в ходе недавних исследований было установлено, что подофиллотоксин присутствует в растении не всегда, а только при повреждении его листьев и, как предполагают открывшие этот феномен Элизабет Сателли (Elizabeth Sattely) и Уоррен Лау (Warren Lau) из Станфордского университета (Stanford University), он начинает вырабатываться в ответ на повреждение. Ученые, анализируя белки вокруг мест тонких проколов, которые они производили в листьях здоровых растений гималайского подофилла, установили, что после повреждения образуется около 30 белков. Рассортировав их по предполагаемым функциям, авторы выбрали кандидатов в ферменты, участвующие в биосинтезе подофиллотоксина из представителей четырех классов. После чего гены, кодирующие эти ферменты в разных комбинациях вошли в конструкции, которые исследователи запустили в бактерии, инфицирующие быстрорастущее модельное растение табака (Nicotiana banthamiana). Бактерии, попадая в растение, внедряют свои гены в его ткани. Перебрав различные комбинации, Сателли и Лау в конце концов вышли на группу из 10 ферментов, которая обеспечивает синтез в растении молекулы под названием 4’- десметилэпиподофиллотоксин, это прямой предшественник этопозида и само по себе противораковое лекарство. По словам британского биохимика из института растениеводства John Innes Center в Норвиче Сары О’Коннор (Sarah O’Connor), которые приводит ScienceNOW, «это огромная работа, которая может обеспечить фармацевтические компании стабильным источником активного вещества». Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».