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Geni giapponesi di Escherichia coli del ritocco dei bioengineers per pompare fuori il precursore della morfina

Un microbo comune dell'intestino ha potuto presto offrirci il sollievo di dolore. I bioengineers giapponesi tweaked i geni in modo che pompassero fuori la tebaina, un precursore di Escherichia coli della morfina che può essere modificato per fare gli antidolorifici. Escherichia coli geneticamente modificato produce 300 volte più tebaina con il rischio minimo di uso non regolato confrontato ad un metodo sviluppato di recente che comprende il lievito.

“La morfina ha una struttura molecolare complessa; a causa di questo, la produzione di morfina ed i simili antidolorifici è costosi e che richiede tempo,„ ha detto lo studio Fumihiko Sato autore dell'università di Kyoto. “Ma con il nostro Escherichia coli, potevamo rendere 2,1 miligrams di tebaina nel giro di pochi giorni da approssimativamente 20 grammi di zucchero, rispetto a 0,0064 mg con lievito.„

La morfina è estratta dalla linfa del papavero in un trattamento che provoca narcotici quali tebaina e la codeina. Altri biologi sintetici recentemente hanno costruito il genoma di lievito in modo che producesse gli alcaloidi del narcotico dallo zucchero. C'erano preoccupazioni etiche, tuttavia, compreso un rischio che le molecole antidolorifiche potrebbero essere prodotte facilmente e non regolato, a condizione che una ha accesso allo sforzo necessario del lievito.

Con Escherichia coli, Sato dice che tale rischio di produzione è irrilevante.

“Quattro sforzi di Escherichia coli geneticamente modificato sono necessari da trasformare lo zucchero in tebaina,„ spiega Sato. “Escherichia coli è più difficile da gestire e richiedere la competenza nella manipolazione. Ciò dovrebbe servire da deterrente a produzione non regolata.„

Nel 2011, Sato ed i colleghi hanno costruito Escherichia coli per sintetizzare il reticuline, un altro precursore della morfina che compare presto nel trattamento di trasformazione che la tebaina. Nel nuovo sistema, il gruppo ha aggiunto i geni da altri batteri e geni degli enzimi dai papaveri indiani, dal japonica del Coptis e da Arabidopsis. Il gruppo accredita la forte attività degli enzimi nel nuovo sistema per il loro successo nella preparazione della tebaina e le speranze raggiungere ulteriori miglioramenti.

“Aggiungendo altri due geni, il nostro Escherichia coli poteva produrre il hydrocodone, che certamente avrebbe amplificato la praticità di questa tecnica,„ Sato ha detto. “Con alcuni più miglioramenti alla tecnica ed alla distanza di regolamenti farmaceutici, gli antidolorifici del tipo di morfina fabbricanti dai microbi hanno potuto presto essere una realtà.„

Source:

Kyoto University