Прорыв в биотехнологии: дрожжи-инженеры повышают производство D-молочной кислоты

Исследователи из Осакского столичного университета совершили значительный прорыв в области биотехнологии, разработав генетически модифицированные дрожжи, способные эффективно преобразовывать метанол в D-молочную кислоту. Команда ученых обнаружила идеальный генетический «рецепт», который позволил превратить дрожжи в настоящую биофабрику по производству ценного химического соединения. Модифицированный организм достиг самого высокого из когда-либо зарегистрированных показателей выхода продукта при использовании метанола в качестве единственного источника углерода.
Прорыв в биотехнологии: дрожжи-инженеры повышают производство D-молочной кислоты
Изображение носит иллюстративный характер

D-молочная кислота представляет собой важное химическое соединение, широко применяемое в производстве биоразлагаемых пластиков, фармацевтических препаратов, пищевых продуктов и косметики. Несмотря на высокий спрос, D-молочная кислота значительно менее доступна и дороже своего изомера — L-молочной кислоты. Это объясняется тем, что большинство молочнокислых бактерий, традиционно используемых для производства молочной кислоты, способны синтезировать только L-форму. Химические методы синтеза также не решают проблему, поскольку дают лишь смесь обеих форм кислоты.

Исследование, опубликованное в журнале "Biotechnology for Biofuels and Bioproducts", возглавил Рёсуке Ямада, доцент Высшей инженерной школы Осакского столичного университета. Для своих экспериментов ученые выбрали дрожжи вида Komagataella phaffii, известные своей способностью метаболизировать метанол.

В ходе исследования команда протестировала пять различных генов D-лактатдегидрогеназы (D-LDH) — ключевого фермента, отвечающего за производство D-молочной кислоты. Кроме того, было испытано восемь различных промоторов — генетических элементов, контролирующих экспрессию генов. Результаты показали, что оптимальная комбинация гена и промотора позволила увеличить производство D-молочной кислоты в 1,5 раза по сравнению с другими методами, основанными на использовании метанола.

«Наша цель заключалась в создании устойчивого биопроцесса, который мог бы заменить традиционные химические методы производства D-молочной кислоты», — отметил профессор Ямада. «Использование метанола в качестве источника углерода особенно перспективно, поскольку он может быть получен из возобновляемых ресурсов».

Значимость этого исследования выходит далеко за рамки лаборатории. Разработанная технология снижает зависимость от процессов, основанных на нефтепродуктах, и вносит существенный вклад в более устойчивое химическое производство. Вместо ископаемого топлива процесс использует возобновляемые источники углерода (метанол), что соответствует современным требованиям к экологичности промышленных процессов.

Данное исследование также демонстрирует, что генетически модифицированные штаммы дрожжей могут быть адаптированы для производства различных полезных соединений для коммерческого использования. Это открывает новые перспективы для биотехнологической отрасли, предлагая экологически чистые альтернативы традиционным химическим методам производства.

Успех исследователей из Осаки подчеркивает растущий потенциал синтетической биологии в решении глобальных проблем устойчивого развития и создании экономики замкнутого цикла, где отходы одного процесса становятся сырьем для другого.


Новое на сайте

20910ИИ-агенты нашли лазейки в изоляции — и научились тайно обмениваться данными 20909PHP обновил Windows-пакеты после уязвимости в Brotli 20908Одна скомпрометированная машина — риск для всей сети Tailscale 20907uCreator: Android-шпион, который перехватывает пароли Telegram и копирует аккаунты WeChat 20906Как файл из «загрузок» может заставить ИИ-агента установить вредоносную программу? 20905Уязвимости Wasmtime открыли путь из песочницы WebAssembly 20904Как перехваченный токен открыл доступ к 97 аккаунтам Microsoft 365? 20903Что происходит между сигналами тревоги? 20901Как вредоносный код находит покупателей в 953 интернет-магазинах? 20900Искусственный интеллект стирает следы фишинга 20899Что может произойти, если злоумышленник доберётся до секретов Railway? 20898Ошибка Brotli открыла путь к RCE в Node.js, Bun и других системах 20897Миллионы компьютеров получили обновление, выключившее опасный Popcorn Time Updater 20896Как Bronze Sandcastle прячет бэкдоры в доверенных приложениях?
Ссылка