ify"> В даний час не викликає сумнівів, що багато продуктів, споживані з фруктами, овочами та злаками, можуть проявляти фармакологічні ефекти і блокувати розвиток серцево-судинних, ракових та інших захворювань. До таких природних сполук рослин відносяться сульфорафан з брокколі, резвератрол з винограду, генистеин з сої, епігаллокатехін - 3-галлат із зеленого чаю.
Раніше було практично неможливо за допомогою селекції створити рослини з підвищеним вмістом вітамінів. Однак з розвитком біохімії рослин стало більше ясним, які метаболічні шляхи є критичними для біосинтезу вітамінів. Наприклад, для синтезу? - Каротину (провітаміну А) в рослинах необхідна фіто-синтетазу. Цей фермент бере участь у конденсації двох молекул геранил-геранил дифосфата. Ген фіто-синтетази з нарциса введений в рис і експресувати в ендоспермі рису. Таким чином, отриманий «золотий рис», який може допомогти 2 млрд. чоловік, які страждають від дефіциту вітаміну А, для яких рис - основна їжа. Отримані трансгенні рослини ріпаку (каноли), експресують ген фіто-синтетази, в насінні яких значно підвищився вміст каротиноїдів. Показана експресія цього ж ферменту в бульбах картоплі, що приводило до підвищеного синтезу каротиноїдів і лютеїну.
Конструювання трансгенних рослин - продуцентів цільових білків
мікробний синтез антибіотик інженерія
Рослини є зручною, безпечною та економічно вигідною альтернативою для продукції різних білків, вакцин і антитіл в порівнянні з системами експресії на основі мікроорганізмів, культур клітин тварин або трансгенних тварин. За останні 20 років безліч цінних білків ефективно екпрессіровано в рослинах. Це білки людської сироватки, регулятори росту, антитіла, вакцини, промислові ферменти, біополімери і реагенти для молекулярної біології. Рослинні системи мають перспективи успішного використання для виробництва рекомбінантних білків в промисловому масштабі.
Рекомбінантні білки, експресуються в рослинах
Першим фармацевтичні значущим білком, експресуватися в рослинах тютюну та соняшнику в 1986 р., з'явився людський гормон росту. З тих пір безліч інших цінних білків були синтезовані в самих різних рослинах (табл.1).
Серед розмаїття рекомбінантних білків, що продукуються рослинами є білки, використовувані в молекулярно-біологічних дослідженнях (авидин), молочні білки, використовувані як харчових добавок (казеїн) і білки-полімери для медичних і промислових цілей (колаген та еластин). Цінні біологічно активні пептиди можна отримувати, вбудовуючи їх до складу запасних білків насіння. Так, послідовність ДНК, що кодує пентапептідний нейрогормон тварин лейенкефалін була вбудована в ген 2S альбуміну запасного білка насіння Arabidopsis thaliana. Експресія цього гена в трансформованих рослинах ріпаку та арабідопсису дозволила отримати їх насіння з високим вмістом рекомбінантного білка. Цільовий пептид легко виділявся з рекомбінантного білка за допомогою специфічного протеолітичного розщеплення.
Приклади фармацевтично цінних білків, синтезованих трансгенними рослинами, наведені в табл.1. Багато з цих білків представляють собою продукти крові людини, такі як людський сироватковий альбумін (річне виробництво більше 500 тонн), цитокіни та інші сигнальні молекули.
Таблиця 1. Деякі білки, син...
