Podrobnosti: Vytvořeno 02. duben 2009; Napsal Technology Review

Současné postupy genetického inženýrství pracují na jednoduchém, ale bohužel velmi pomalém principu – snaží se změnit vlastnosti buněk výměnou jednotlivých genů. Dosavadní praxi může nahradit nový přístroj, který v únoru představili vědci Harvardské univerzity.

První geneticky upravené bakterie stály u kolébky moderních biotechnologií. V sedmdesátých letech přinesly revoluci v léčbě diabetu, když umožnily vyrábět velké množství bezpečného lidského inzulinu, který nahradil dřívější preparáty získávané ze zvířecích slinivek. Od té doby je produkce geneticky modifikovaných mikroorganismů ve velkém využívána například ve farmakologickém průmyslu k přípravě rekombinantních vakcín, růstových faktorů a mnoha dalších látek.

Podstatou celého procesu je vpravení genu zodpovědného za produkci určité látky, například inzulinu do buňky, která předtím tento gen nenesla. Takto modifikovaná bakterie pak produkuje požadovanou látku. Tento zdánlivě jednoduchý princip má však řadu nedostatků.

Jedním z nich je rychlost prováděných genetických změn. V tradičním přístupu ke genetickému inženýrství se vědci snaží gen po genu ovlivnit metabolismus buňky, část metabolických procesů utlumit a jinou naopak zesílit. Takový postup je však příliš pomalý a nepředvídatelný. „Buněčný metabolismus sestává z milionů vzájemně provázaných reakcí, takže změna jediného genu účastnícího se určité reakce často nevede k požadovanému výsledku,“ uvedl o dosavadní praxi George Church z Harvard Medical School. Se svými kolegy nyní vyvinul technologii, pomocí níž je možné v extrémně krátkém čase provést v genomu bakterie až padesát změn najednou.

Metoda harvardských vědců zasahuje genetickou informaci na mnoha místech a vzniklé změny ihned ověřuje na výsledném bakteriálním kmenu. “Metoda umožňuje obměnit bakteriální genom mnohem rychleji než tradiční jednokrokové postupy,“ konstatovala Kristala Jones-Prather z Massachusetts Institute of Technology. K otestování revolučního postupu vytvořil Church a jeho spolupracovníci kolonii bakterií produkujících lykopen – antioxidant hojně obsažený například v rajčatech. Geny zodpovědné za produkci lykopenu smísili s bakteriemi a výsledný roztok nechali v přístroji projít několika chemickými a teplotními cykly, které podporují zabudování cizorodé DNA do bakteriálního genomu. Každá další generace rychle se množících bakterií přijímala více cizorodé DNA. Už za tři dny se tak vědcům podařilo vypěstovat populaci bakterií schopných vyrobit pětinásobné množství lykopenu než na počátku.

Church se svými kolegy nyní plánuje uvést novou technologii nazvanou MAGE (multiplex-automated genomic engineering) do komerční praxe. Na novém přístroji testuje výrobu nejrůznějších druhů chemických látek včetně léčiv. „Co dříve trvalo měsíce, teď zvládneme během několika dnů,“ prohlásil Stephen del Cardayré, viceprezident pro vědu a výzkum společnosti LS9. Ta bude nový postup využívat pro urychlení vývoje bakterií produkujících biopaliva.

Zdroj: Technology Review

Nový věk genetického inženýrství

Facebook komentáře