Усовершенствование производства антибиотиков

С помощью генной инженерии можно не только создавать новые антибиотики, но и увеличивать эффективность синтеза уже известных. Лимити­рующим фактором в промышленном производ­стве антибиотиков с помощью Streptomyces spp. часто является количество доступного клеткам кислорода. Вследствие плохой растворимости кислорода в воде и высокой плотности культу­ры Streptomyces его часто оказывается недоста­точно, рост клеток замедляется и выход анти­биотика снижается. Чтобы решить эту проблему, можно, во-первых, изменить конст­рукцию биореакторов, в которых выращивается культура Streptomyces, а во-вторых, используя методы генной инженерии, создать штаммы Streptomyces, более эффективно использующие имеющийся кислород. Эти два подхода не ис­ключают друг друга.

Одна из стратегий, используемых некоторыми аэробными микроорганизмами для выживания в условиях недостатка кислорода, состоит в синте­зе гемоглобинподобного продукта, способного аккумулировать кислород и доставлять его в клетки. Например, аэробная бактерия Vitreoscilla sp. синтезирует гомодимерный гемсодержащий белок, функционально подобный эукариотиче-скому гемоглобину. Ген «гемоглобина» Vitreoscilla был выделен, встроен в плазмидный вектор Streptomyces и введен в клетки этого микроорга­низма. После его экспрессии на долю гемоглоби­на Vitreoscilla приходилось примерно 0,1% всех клеточных белков S. coelicolor даже в том случае, когда экспрессия осуществлялась под контролем собственного промотора гена гемоглобина Vitreoscilla, а не промотора Streptomyces. Транс­формированные клетки S. coelicolo r, растущие при низком содержании растворенного кислоро­да (примерно 5% от насыщающей концентра­ции), синтезировали в 10 раз больше актиноро-дина на 1 г сухой клеточной массы и имели большую скорость роста, чем нетрансформированные. Этот подход можно использовать и для обеспечения кислородом других микроорганиз­мов, растущих в условиях недостатка кислорода.

Date: 2016-02-19; view: 551; Нарушение авторских прав