Крупномасштабный подход показывает несовершенного актера в биотехнологии завода: Химические ‘ошибки’ общего фермента сопротивления гербицида, обнаруженного, повторно спроектированного для расширенной точности

«Отечественная работа подчеркивает критический нюанс биоинженерии, к которой мы на данный момент становимся технически гениальными обратиться», говорит ведущий создатель Цзин-Кэ Вэн, член Университета Белых угрей и доцент биологии в Массачусетском технологическом университете. «Мы знаем, что ферменты смогут вести себя без разбора. на данный момент, у нас имеется научные возможности отыскать их молекулярные побочные эффекты, и мы можем усилить то познание, чтобы проектировать более умные ферменты с расширенной спецификой».

Фабрики предоставляют замечательную модель ученым, чтобы обучаться, как метаболизм изменяется со временем. Вследствие того что они не смогут сбежать от хищников или искать новые источники пищи, в то время, в то время, когда поставки кончаются, фабрики должны частенько бороться со множеством экологического применения оскорблений, что легко доступно – их личная внутренняя биохимия.«Без оглядки на то, что они, думается, постоянны, у фабрик имеется не так долго осталось ждать развивающиеся метаболические совокупности», растолковывает Вэн. «на данный момент, мы можем забрать беспрецедентное представление об этих изменениях из-за ультрасовременных способов как metabolomics, дав нам проанализировать метаболиты и другие биохимикаты в широком масштабе».

Главные игроки в этом эволюционном процессе – и главном центре изучения в лаборатории Вэна – являются ферментами. Традиционно, эти естественные катализаторы были рассмотрены как мини-машины, беря надлежащий стартовый материал (или основание) и безупречно преобразовав его в верный продукт. Но Вэн и другие ученые на данный момент признают, что они делают неточности – частенько, запираясь на непреднамеренном основании. «Это понятие, известное как неразборчивость фермента, имеет множество последствий, и в эволюции фермента и более обширно, при людской заболевания», говорит Вэн.

Это также имеет последствия для биоинженерии, как Бастиан Христос, постдокторант в лаборатории Вэна, и его коллеги, относительно недавно отысканные.Христос, тогда аспирант в лаборатории Штефана Хортенштайнера в Цюрихском университете в Швейцарии, изучал особое напряжение цветущего растения Arabidopsis thaliana как часть отдельного проекта, и он сделал озадачивающее наблюдение: два химических комплекса были обнаружены необычно громадном уровне в их страницах.Необычно, эти комплексы (названный ацетилом-aminoadipate и триптофаном ацетила) не пребывали ни на одном из простых, так называемых «wildtype» фабрик. В то время, в то время, когда он и его сотрудники искали объяснение, они сузились в на источнике: фермент, названный БАРОМ, что был спроектирован в фабрики как собственного рода химический маяк, разрешив ученым с большей готовностью изучить их.

Но БАР – больше, чем легко инструмент для ученых. Это – также одна из как правило развернутых линия в генетически модифицированных зерновых культурах, таких как соя, зерно и хлопок, разрешая им противостоять обширно используемому гербициду (известный как phosphinothricin или glufosinate).

в течении многих лет ученые знали, что БАР, первоначально изолированный от бактерий, может дать гербицид, бездействующий, лавируя на мелком последовательности химикатов, сделанных из двух углерода и одного кислорода (также названный группой ацетила). Как исследователи обрисовывают в их газете Фабрик Природы, имеет разнородную сторону и может трудиться над вторыми основаниями, также, такими как триптофан аминокислот и aminoadipate (производная лизина).Это растолковывает, почему они смогут отыскать непреднамеренные продукты (триптофан и ацетил ацетила-aminoadipate) в зерновых культурах, генетически спроектированных, чтобы нести БАР, такой как соя и канола.Их изучение включало детальные изучения БАРНОГО белка, включая кристаллические структуры белка, связанного с его основаниями.

Это предоставило им проект того, как стратегически поменять БАР, чтобы сделать его менее разнородным, и одобрить только гербицид как основание а не аминокислоты. его коллеги и Христос создали пара догадок, каковые испытывают недочёт в малоизвестной деятельности неповторимого БАРНОГО белка.

«Это натуральные катализаторы, исходя из этого в то время, в то время, когда мы одалживаем их у организма и помещаем их в другого, они смогут не обязательно идеально подойти для отечественных целей», говорит Христос. «Собирая этот вид фундаментального знания о том, как трудятся ферменты и как их функция влияний структуры может учить нас, как выбрать лучшие инструменты для биоинженерии».Имеется другие важные уроки, также. В то время, в то время, когда БАРНАЯ черта была вначале оценена американской FDA – в 1995, для применения в канола, и в последующих годах для других зерновых культур – metabolomics в основном не существовал как разработка для биомедицинского изучения.

Исходя из этого это не могло быть применено к линии генетически спроектированных фабрик и продуктов как часть их регулирующего обзора. Но, ацетил-aminoadipate и триптофан ацетила, каковые как правило присутствуют в людях, были рассмотрены FDA и надёжны для потребления и человека животных.

Вэн и его сотрудники уверены в том, что их изучение приводит убедительные аргументы в пользу рассмотрения metabolomics изучения, вследствие того что часть процесса рассмотрения для будущего генетически спроектировала зерновые культуры. «Это – назидательная история», говорит Вэн.

13 комментариев к “Крупномасштабный подход показывает несовершенного актера в биотехнологии завода: Химические ‘ошибки’ общего фермента сопротивления гербицида, обнаруженного, повторно спроектированного для расширенной точности”

Оставьте комментарий