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植物细胞会产生抗癌化合物

点击量:   时间:2019-02-06 09:19:01

作者:Ewen Callaway一个充满科学家的徘徊在一个房间里的草药人很可能会受到欢迎但是,新的研究可能会使植物重新回到药物业务中美国的科学家已经设计了植物细胞来生产几种有机化学家梦寐以求的细菌和酵母制成的化合物植物产生的化合物包括与癌症药物相似的分子这一突破标志着基因工程师第一次哄骗植物创造出除了蛋白质之外不会自然产生的化学物质以前的努力,例如生产维生素A的黄金大米,仅仅提高了现有化合物的水平吗啡,一些抗癌药物和疟疾药物artemesin,已经来自植物提取物在科学家学会如何在实验室中制造它们之前,无数其他药物起源于植物 “植物已经为我们制造化合物,”麻省理工学院生物化学家Sarah O'Connor说 “问题是我们可以尝试稍微操纵这些途径,让它们对这些化合物进行变异”她和同事Weerawat Runguphan选择了马达加斯加长春花(Catharanthus roseus)进行精心制作的生物化学粉红色和白色花的多年生植物产生至少130种有毒的生物碱化合物,这可能使昆虫,微生物和食草动物停留在海湾一种这样的化学物质,长春碱,阻碍细胞分裂并且已经显示出对抗淋巴瘤的有效性植物和所有其他生物通过逐步途径制造化学物质,每个阶段由特定酶催化制造许多长春花生物碱(包括长春碱)的途径是如此复杂,以至于科学家们已经研究出了一些细节但是O'Conner的研究小组知道,一种名为strictosidine synthase的酶在将一种起始化学物质转化为链中间体的步骤中至关重要她的团队对酶进行了基因改造,使用不同的原料,从而确保了新的最终产品在新原料的存在下简单地种植植物细胞可确保它们成为独特的最终产品工程酶的工作方式就像一个建筑师,他可以拿走他面前的任何材料 - 例如木头,瓷砖或油毡 - 来铺设厨房地板 O'Connor说,由此产​​生的生物碱与长春花自然产生的化合物略有不同,但这种调整可能对改善植物已经制造的药物有用一个挑战是增加植物培养物的药物量她说,O'Connor的团队从100毫升的细胞中收集了大约1毫克的化学物质,这是一个令人印象深刻的产量,但不是商业化生产所需的规模理想情况下,成熟的植物,而不是在肉汤中游动的细胞,将抽出新的药物 “你可以从组织培养中再生植物这是我们能够做到的,“她说加利福尼亚州圣地亚哥斯克里普斯海洋学研究所的生物化学家布拉德利摩尔说,植物可能对产生新药有用,但制药公司可能会转回微生物来生产这些药物然而,这需要确定植物如何制造像长春碱这样的药物,然后将所有基因交换到细菌或酵母中 - 这绝非易事 “这就是这种绿色化学新科学的目标 - 能够利用有机体为我们化学,”摩尔说期刊参考文献:Nature Chemical Biology(DOI:10.1038 / nchembio.141)更多关于这些主题的信息: