Исследователи из Исследовательского центра биоэнергетики Великих озер (GLBRC), штаб-квартира которого находится в UW-Madison и финансируется U.S. Министерство энергетики обнаружило клеточные геномы, которые управляют синтезом 19Fu-FA, и опубликовало новые результаты августа. 4 в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Мы определили ранее не охарактеризованные гены в бактерии, которые также присутствуют в геномах многих других бактерий», — говорит Тим Донохью, директор GLBRC и профессор бактериологии UW-Madison. "Итак, сейчас мы находимся в прекрасном положении, чтобы добыть эти другие бактериальные геномы для производства больших количеств жирных кислот для дальнейшего тестирования и возможного использования во многих отраслях промышленности, включая химическую и топливную промышленность."
Новые 19Fu-FA были первоначально обнаружены как «неизвестные» продукты, которые накапливались в мутантных штаммах Rhodobacter sphaeroides, организма, изучаемого GLBRC из-за его способности к избыточному продуцированию гидрофобных или нерастворимых в воде соединений. Эти типы соединений имеют ценность для химической и топливной промышленности как биологические заменители пластификаторов, растворителей, смазочных материалов или топливных присадок, которые в настоящее время получают из ископаемого топлива.
Команда также предоставляет дополнительные доказательства того, что эти жирные кислоты способны улавливать токсичные реактивные формы кислорода, показывая, что они могут быть мощными антиоксидантами как в химической промышленности, так и в клетках.
Клеточные геномы — это генетические схемы, которые определяют особенности или характеристики клетки с помощью ДНК. С тех пор, как стали доступны первые последовательности генома, исследователи узнали, что многие клетки кодируют белки с неизвестными функциями в соответствии с инструкциями, указанными в ДНК клетки.
Но без известной или очевидной деятельности продукты, полученные по этим чертежам, оставались загадкой.
Однако со временем исследователи поняли, что значительная часть этих генетических схем направляет производство ферментов — белков, которые позволяют клеткам строить или разбирать молекулы, чтобы выжить.
Эти ферменты, как выяснилось, создают новые и полезные для общества соединения.
«Я считаю эту работу ярким примером силы геномики», — говорит Донохью. "Нечасто выявляют гены нового или ранее неизвестного соединения в клетках.
Дополнительным преимуществом является то, что каждое из этих соединений имеет несколько потенциальных применений в качестве химикатов, топлива или даже клеточных антиоксидантов."
Междисциплинарные совместные усилия химиков, биохимиков и бактериологов GLBRC на факультетах Университета штата Вашингтон в Мэдисоне и Мичигана позволили установить химическую идентичность соединений жирных кислот и идентифицировать конкретные гены, которые направляют их синтез в бактериях.
«Я не думаю, что это открытие было бы возможным, — говорит Рашель Лемке, ведущий автор статьи и исследователь лаборатории Донохью, — без аналитического и интеллектуального опыта членов этого центра."