Китайские биологи получили человеческую кровь из риса

Китайские биологи получили человеческую кровь из риса

Китайские биологи превратили обычный посевной рис в белковую "фабрику", производящую альбумин - основной белковый компонент человеческой крови, разработали технологию извлечения этого белка из этого "биореактора" и опубликовали свои выводы в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences .

Альбумин - это основной белок крови, вырабатываемый в печени человека. Он обладает транспортными свойствами, доставляя до органов и тканей жирные кислоты и некоторые лекарства. На настоящий момент альбумин, применяющийся в медицинских целях, выделяется из донорской крови. Как отмечают ученые, пациент может получить вместе с сывороткой крови все вирусы, которые прятались в ней, в том числе возбудители гепатита и ВИЧ, что неоднократно случалось на практике.

Группа ученых под руководством Дайчана Яна (Daichang Yang) из Государственной лаборатории трансгенного риса в городе Ухань (Китай) вставила в геном обычного риса несколько человеческих генов, которые "научили" это растение собирать альбумин в "промышленных" масштабах.

Ранее другие группы ученых пытались "обучить" производству альбумина другие виды растений, микроорганизмов и животных, но все их попытки сталкивались с крайне низким количеством альбумина, который производили их подопечные. К примеру, клубни трансгенного картофеля и листья табака содержали около 0,02% альбумина. В последнее время биологи смогли добиться эффективности в 11% для листьев табака, однако даже такая "производительность" зеленой фабрики оказалась недостаточной с коммерческой точки зрения.

В отличие от них, "биореактор" Яна и его коллег, как окрестили новый сорт риса сами ученые, способен вырабатывать большие количества белка, который легко извлекается из зерен риса.

Ученые модифицировали геном обычного посевного риса (Oryza sativa) таким образом, что растение стало скапливать молекулы альбумина в белковых вакуолях - внутриклеточных "запасниках" - в созревающих зернах.

Биологи подготовили несколько специальных штаммов бактерий из рода Agrobacterium, которые в природных условиях вызывают рак у растений и питаются продуктами жизнедеятельности опухолевых клеток. Ученые извлекли из бактерий раковый плазмид - кольцевой участок ДНК бактерии - и заменили его "начинку" на несколько человеческих генов, необходимых для работы альбуминового "конвейера".

Затем исследователи высадили культуры этих бактерий на корни нескольких взрослых растений и получили девять штаммов трансгенного риса. По оценкам ученых, эти "биореакторы" содержат от 1,4% до 10,6% клеток с генами альбумина, подавляющая часть которых сконцентрирована в зернах риса. Ученые вырастили несколько последующих поколений "белкового" риса и убедились, что новый сорт риса стабилен с генетической точки зрения.

После этого биологи выделили сам альбумин из семян такого риса и сравнили его с человеческим белком. Молекулярная масса, последовательность аминокислот, трехмерная структура и температура разложения у "растительного" и человеческого альбумина совпадали.

Ученые добавили в растворы белков небольшое количество жирной миристиновой кислоты - одного из основных компонентов животных жиров - и проследили за поведением альбумина. Человеческий и "растительный" белки вели себя абсолютно одинаково - они присоединили равное число молекул к одним и тем же точкам. Другие молекулы, в частности антикоагулянт варфарин и обезболивающее напроксен, одинаково эффективно связывались с белками.

После этого биологи проверили работу рисового альбумина на популяции крыс, страдающих циррозом печени. Альбумин синтезируется в печени и серьезные нарушения в ее работе приводят к снижению его количества в крови животного, из-за чего возникает целый ряд серьезных расстройств - животное худеет и у него нарушается обмен веществ. Ученые регулярно вводили небольшие дозы альбумина в кровь крыс, что улучшило их самочувствие и восстановило нормальный обмен веществ.

Убедившись в безопасности и действенности своего биореактора, ученые разработали методику извлечения белка, достаточно дешевую для ее массового применения. Производственный цикл занимает 48 часов и включает в себя три стадии - измельчение семян, выделение белка и его очистка. По предварительным оценкам, такая технология позволяет извлечь до 50% белка из зерен, что соответствует 2,75 грамма альбумина на килограмм спелого риса. Извлеченный белок по своей чистоте не уступает "обычному" альбумину из сыворотки крови.

Ян и его коллеги полагают, что их технология позволит отказаться от других источников альбумина после проверки на клетках человека и подготовки специальных полей, которые будут изолированы от окружающего мира.

Источник: tainamira.ru

Похожие новости:
Учёные Поднебесной научились получать клетки мозга из мочи
Китайские учёные из Института медицины и здравоохранения Гуанчжоу (GIBH) научились создавать клетки головного мозга человека без использования эмбриональных стволовых клеток. Материал для строительства был найден в самом неожиданном месте: исследователи нашли простой способ превращать в нейроны клетки, ..
2012-12-10 1319 0 Технология
0
Китайские термоядерщики получили рекордную температуру
Физики в Китае на термоядерном реакторе Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) получили рекордную для аналогичных установок температуру в 49,99 миллиона градусов по Цельсию. Об этом сообщает издание South China Morning Post.Полученная водородная плазма в EAST в три раза горячее ..
2016-02-05 1267 0 Технология
1
Биологи нашли способ получения овощей-гигантов
Генетики нашли способ, при помощи которого можно создавать овощи гигантских размеров. Результаты своего исследования авторы опубликовали в журнале Nature Genetics, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Science News. Биологи изучили два мутантных штамма томатов, плоды ..
2015-05-26 1176 0 Технология
0
Создано биомеханическое сердце
Искусственное сердце на основе тканей коровы и механических компонентов готовится к клиническим испытаниям на людях. Попытки создать искусственный заменить человеческого сердца продолжаются уже несколько десятилетий. Но к устройству, которое должно бесперебойно работать, выталкивая кровь 35 миллионов раз в год, как это делает настоящее ..
2013-06-4 967 0 Технология
0
Китайские ученые создали батареи на основе графена
Китайские ученые создали батареи на основе графена. Статья ученых пока не принята к публикации в рецензируемом журнале, однако еепрепринт доступен на сайте arXiv.org В рамках работы ученые помещали в раствор хлорида меди при комнатной температуре пару электродов, соединенных ..
2012-03-6 2349 0 Технология
0
Биологи изобрели субклеточное секвенирование РНК
Биологи под руководством известного генетика Джорджа Черча создали метод секвенирования РНК in situ, который позволяет составить карту экспрессии тысяч генов в масштабах от субклеточного уровня до целого мозга или эмбриона. Описание метода опубликовано в Science, кратко о нем можно посмотреть ..
2014-03-04 922 0 Технология
0
Китай назвали местом для первой в мире термоядерной электростанции
Китайские ученые назвали Поднебесную лидером мировых исследований в области термоядерного синтеза. Физики полагают, что именно в Китае будет запущена первая в мире термоядерная электростанция, сообщает издание South China Morning Post.«Хотелось бы надеяться, что предложение о строительстве CFETR ..
2016-12-11 2647 0 Технология
0
Ученые получили стволовые клетки без генной инженерии
Биологам удалось найти способ получения индуцированных стволовых клеток без использования методов генной инженерии - обычные клетки превратили в стволовые исключительно за счет воздействия химических веществ. Подробности со ссылкой на статью ученых в Science приводит Nature News. Эксперимент ученых ..
2013-07-22 1029 0 Технология
0
Биологи создали "идеальный" микроб с простейшим набором генов
Биологи создали микроб Syn 3.0, ДНК которого включает в себя всего 473 гена, при этом предназначение 149 из них на данный момент неизвестно. Для сравнения, которое приводит ZN,ua, человеческий геном включает в себя 20-25 тысяч генов, а микроб Mycoplasma genitalium содержит всего ..
2016-03-28 1057 0 Технология
0
В Китае усовершенствовали говядину
Специалисты из Пекинского университета привили коровам ген, который сделает их мясо более вкусным и сочным. Если эксперимент пройдет удачно, через несколько лет в магазинах можно будет купить обычное мясо, не уступающее по вкусовым качествам мраморной говядине. Китайские ученые ..
2012-08-27 1145 0 Технология
0
Ученые: солнечные батареи смогут генерировать из дождя энергию
Китайские инженеры из Ocean University и Yunnan Normal University разработали инновационные солнечные панели, которые могут работать в любую погоду, генерируя электричество даже из капель дождя. Традиционные солнечные батареи способны функционировать только в ясную погоду. Всепогодные ..
2016-04-16 1524 0 Технология
0
Удивительные изобретения на выставке в Германии
Перчатка, на которую можно позвонить, впечатлительный робот, планшетный компьютер, которому не страшны вода, пыль и грязь - это лишь некоторые разработки, представленные на выставке информационных технологий в Германии. Она сегодня завершает работу. Техника становится все более человечной. Этот проект немецких ..
2013-03-10 1937 0 Технология
0
Умные города и тотальная слежка за населением
Как отмечает в своей статье независимый британский исследователь Стив МакМиллан, происходящая сегодня тотальная слежка за населением на протяжении всей истории человечества была предметом самых смелых фантазий бесчисленных диктаторов. Однако, наряду с развитием высоких технологий, современные ..
2015-06-15 1111 0 Технология
0
В КНР начата разработка гибридного термоядерного реактора
Китайские ученые начали работы по созданию гибридного термоядерного реактора типа «деление-синтез». Об этом сообщает The South China Morning Post. Проект осуществляется в стенах секретного научно-исследовательского центра инженерно-физической академии в провинции Сычуань, специализирующегося на создании ядерного оружия. Планируется, ..
2015-07-18 3832 0 Технология
0
Биологи создали генетический транзистор
Биологи из Стэнфордского университета создали генетический аналог транзистора. Статья, описывающая генетические логические схемы, опубликована в журнале Science. Ее обзор приводит ScienceNow. Биологическое устройство получило название «транскриптор» по названию синтеза молекул РНК на базе ДНК. Именно этот процесс ..
2013-04-1 950 0 Технология
0