Моча может стать ключевым компонентом биотехнологических систем

Обычное химическое вещество, содержащееся в моче, можно использовать для запуска крупномасштабного производства белков, таких как гормоны и антитела, используемых биотехнологическими компаниями.

Исследователи из Бирмингемского университета и Астонского университета (Великобритания) разработали систему, использующую мочевину для запуска производства этих белков в больших количествах, необходимых биотехнологической отрасли.

Обычно в этом процессе небольшие фрагменты ДНК вводят в бактерии, такие как E. coli, чтобы заставить их сверхэкспрессировать определённые белки. Это хорошо изученная технология, впервые разработанная в 1970-х годах. Однако сверхэкспрессию обычно запускают молекулы-"индукторы", которые могут быть дорогими и часто требуют осторожного обращения, например, хранения в холодильнике.

Используя вместо них мочевину, исследователи разработали более дешёвый, простой метод, использующий легкодоступные материалы.

В новом исследовании, опубликованном в New Biotechnology, команда изучила как очищенную мочевину, так и мочевину, содержащуюся в обычных садовых удобрениях. Они показали, что с использованием любого из этих источников можно достичь схожих результатов.

Соавтор работы профессор Стив Басби из Школы биологических наук Бирмингемского университета сказал: "Наша цель — сделать эту технологию доступной для биотехнологических компаний, которые хотят изучить, как оптимизировать свои процессы и при этом снизить затраты".

Команда также показала, что можно точно настраивать количество белка, производимого в ответ на молекулу мочевины, варьируя её концентрацию. Это важно, чтобы избежать вреда или истощения бактерий-хозяев. Они обнаружили, что можно оптимизировать производство до количеств, аналогичных тем, которые производятся с использованием промоторов средней силы, в настоящее время являющихся стандартом в биотехнологической отрасли.

Исследование основано на более ранней работе, в которой команда успешно продемонстрировала, что в качестве триггера также можно использовать нитрат — дешёвый, стабильный и распространённый неорганический ион. Нитрат обычно содержится во многих коммерческих и даже некоторых садовых удобрениях, что означает его постоянную доступность даже в регионах, где другие типы промоторных химикатов могут быть недоступны.

Соавтор работы доктор Джоанн Хазерсолл, также из Школы биологических наук, добавила: "И мочевина, и нитрат будут гораздо более доступны и просты в использовании в местах, где инфраструктура ограничивает доступ, например, где поддержание холодовой цепи является сложной задачей. Мы надеемся, что эти новые подходы откроют новые направления исследований для биотехнологической отрасли".