Последний шаг в конверсии сахара к морфию расшифрован

морфий

Последняя часть проблемы мака находится теперь в руке: генетики Растения изолировали ген на растении, выполняющем последний неизвестный шаг в преобразовании глюкозы и других простых составов в кодеин, морфий и большое разнообразие других лекарств. Открытие готовит почву для соединения полного комплекта генов, должен был произвести эти наркотики в дрожжи, которые могли тогда произвести более безопасные и более дешевые версии.

Новая работа «тверда», говорит Джон Дуебер, синтетический биолог в Калифорнийском университете, Беркли, кто работает над соединением генов синтеза морфия в дрожжевые клетки. Мало того, что исследователи выясняли, как маки выполняют этот недостающий шаг, он говорит, но они также передали ген дрожжам и показали, что это работает в микроорганизмах также.

Люди получали растения мака для морфия и других наркотиков в течение тысяч лет. За прошлое десятилетие несколько исследовательских групп работали для расшифровки генов, ответственных за эти химические превращения. Их конечная цель должна была передать полный синтетический путь в дрожжи, позволив произвести лекарства ферментацией.

Это могло также сделать намного легче для лекарственных химиков щипнуть гены для производства новых версий наркотиков, которые могли бы иметь меньше побочных эффектов и захватывающих свойств. Одновременно, работа вселила страх, что торговцы наркотиками могут скоро быть в состоянии варить героин так легко, как домашние пивовары теперь обрабатывают свое собственное пиво.В прошлом месяце Dueber и его коллеги преуспели в том, чтобы соединить первую половину всего пути глюкозы к морфию в дрожжи.

Эти гены преобразовывают глюкозу в промежуточный состав по имени S-reticuline. Другие группы уже поставляли дрожжи генами для второй половины пути, преобразовывающего подобное промежуточное звено по имени R-reticuline в кодеин, морфий, и т.п.. Оставленный всего один шаг, отсутствующий в середине: преобразование S-reticuline к R-reticuline.

Исследователи искали биомолекулы, выполняющие эту конверсию в течение многих десятилетий. И некоторые следователи нашли, ведет.

В 1992, например, немецкие биохимики обнаружили, что преобразование от S-reticuline до R-reticuline, вероятно, прошло другой промежуточный состав, названный 1,2-dehydroreticuline. Но они работали со сложными растительными экстрактами мака и никогда не изолировали гены и ферменты, ответственные за выполнение этого двухступенчатого процесса.После более раннего успеха на другой части пути биосинтеза Иэн Грэм, биохимический генетик в Йоркском университете в Соединенном Королевстве, решил следовать за S-reticuline к шагу R-reticuline. Йоркская бригада видела предыдущую работу других исследователей, показавших, что, давая маку снотворному определенная молекула РНК проводила драматическое повышение S-reticuline.

Та РНК, известная как вмешивающаяся РНК (RNAi), была разработана для сбивания деятельности гена под названием БОЖЕ МОЙ, работающего поздно в пути биосинтеза для преобразования предшественников кодеина и морфия. Было неясно, почему сбивание БОЖЕ МОЙ повысит уровни S-reticuline далеко вверх по течению. Но Грэм и его коллеги подозревали, что RNAi имел неизвестные эффекты, запрещая выражение генов по разведке и добыче нефти и газа, тесно связанных с БОЖЕ МОЙ. Таким образом, они использовали RNAi в качестве приманки для лова рыбы любые связанные гены, с которыми это свяжет.

Они поймали ген под названием STORR и сорвали куш. После изоляции гена STORR Грэм и его коллеги показали, что это кодирует единственный протеин, выполняющий обоих шаги, необходимые новообращенному С-ретикулайну к R-reticuline. Они также проанализировали напряжения мутанта растений мака, которые, как также нашли, накопили S-reticuline и нашли, что все имели мутации в гене STORR который сделанный невозможным для них преобразовать S-reticuline в R-reticuline.

Наконец, когда они добавили ген STORR к дрожжам, они нашли, что получили способность к новообращенному С-ретикулайну к R-reticuline, сообщают они онлайн сегодня в Науке.С последней частью проблемы теперь в руке, Дуебер говорит, что проблема будет состоять в том, чтобы выразить гены для всего синтетического пути в дрожжи.

Это – «значительное» препятствие, Дуебер говорит, но вероятно выполнимый в течение нескольких лет. Даже когда это сделано, микроорганизмы все еще, вероятно, только сделают vanishingly небольшие количества заключительных лекарств. Таким образом задача будет состоять в том, чтобы увеличить эффективность каждого из шагов.

Это, также, вероятно не непреодолимая проблема.

VIRTU-VIRUS.RU