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タコを透明にする遺伝子コードが発見され、現在実験室で大量生産されている – alanews

カリフォルニアの海岸にある研究室では、いつもと変わらない夜だった。試験管が並べられ、保育器が稼働し、実験は翌朝まで放置されていた。研究者が戻ってきたとき、彼女はそれまで伝統的な技術に抵抗していたものを発見しました。それは、タコの外観を変えるために使用される大量の色素です。この結果により、in vitro で 黄色腫の中心的な化合物 擬態 の タコ動物に頼らなくても。これは、科学者らに率いられたバイオテクノロジー研究者のグループの研究の成果です。 カリフォルニア大学サンディエゴ校これは、遺伝子工学的手法を利用して、色素生産を海洋生物から微生物培養に移行させました。細菌が色素を生成するためにどのように適応したか出発点は、キサントマチンの合成が複雑であり、自明ではない一連の代謝反応を必要とすることを認識することでした。チームは、 バッテリー その経路を再構築するために必要な遺伝子、そして何よりも、彼は細胞の増殖が色素の生成に関連するシステム、として知られる戦略を設計しました。 生合成と成長の結合。実際には、微生物はキサントマチンを生成する生合成経路を活性化する場合にのみ増殖します。活性化しない微生物は不利な立場にあり、培養中に消滅します。この技術的な選択により、複雑な選択の必要性が軽減され、長期にわたって安定した生産が維持されます。の 遺伝子設計された細胞 また、ギ酸などの副産物も生成されるため、研究者は作物に悪影響を及ぼさないように管理する必要がありました。大規模な工業プロセスでは、多くの人が過小評価している詳細です。以前の試み（1リットルあたりわずか数ミリグラムしか達成できなかった）と比較して、新しいアプローチはより高い収量をもたらし、模倣における顔料の役割の大規模研究が可能になりました。研究室での作業には、遺伝子ベクターの最適化、発酵パラメーターの制御、製品の化学構造を確認するための分析テストなど、継続的な反復が必要でした。実験から浮かび上がってくる操作上の側面は、バイオテクノロジーに必要な忍耐力です。結果は、多くの場合、夜通しの観察と段階的な修正の後に得られます。この方法は、天然化合物の生成だけでなく、機能研究のための修飾類似体の合成にも道を開きます。キサントマチンがなぜそれほど難しかったのか、そして今何が変わるのかキサントマチンは、 希少な天然色素 その理由は 2 つあります。1 つは生合成に珍しい代謝経路が関与していること、もう 1 つは動物組織からの抽出に手間がかかり、あまり持続可能ではないことです。で 頭足類 この色素は、特殊な細胞や他の発色団や光学構造との相互作用を通じて色の力学に関与します。その役割を理解するには、これまで入手が不可能だった大量の資料が必要になります。微生物培養で色素を生成できる可能性は、パラダイムを変えます。科学者は初めて、分光分析、材料試験、他の化合物との組み合わせに十分なサンプルを入手できるようになりました。これにより、キサントマチンがタコの皮の繊維や合成表面とどのように相互作用するかに関する研究が促進され、さまざまな用途への応用が容易になります。 エンジニアリング 材料や迷彩装置など。多くの人が冬になって初めて気づく現象は、生物由来のソリューションに対する産業界の関心の高まりです。ここでは、生物学的な好奇心から技術的応用の可能性への移行を具体的に見ることができます。この新しい方法は、応用上の利点に加えて、研究者にとって重要な倫理的かつ実践的な側面である海洋生物の収集への依存を軽減します。同時に、長期条件下で顔料がどのように挙動するのか、光や熱に対する安定性はどうなのか、商業用途に適合させるにはどのような化学修飾が必要なのかなど、新たな疑問も生じます。その答えを得るには、化学者、エンジニア、材料科学の専門家との協力が必要です。これらの専門家は、ヨーロッパのいくつかの国や米国で大規模な生体模倣プロジェクトにすでに関心を示しています。潜在的な影響、制限事項、および次のステップの出版物 ネイチャーバイオテクノロジー 実験結果だけでなく、応用研究への影響も強調しました。実用レベルでは、次のレベルに達する可能性があります。 1リットルあたり3グラム 培養により顔料のパイロット生産が可能になりますが、規模と精製の課題は残ります。達成される収量は、以前の技術のミリグラムと比較すると飛躍的ですが、実験室の反応器から工業プラントに移行するには、コスト、副産物の制御、発酵条件の最適化が必要になります。規制およびバイオセーフティの観点から、改変微生物の使用には特定の評価、封じ込めプロトコル、および環境リスク分析が必要です。この側面は、外部から観察している人には気づかれないことがよくあります。さらに、実際の用途における顔料の安定性をテストする必要があります。光、湿気、溶剤にさらされると、その光学特性が変化する可能性があります。チームが宣言した次の動きには、次のグループとのコラボレーションが含まれます。 スクリップス海洋学 柔軟な表面や光学センサー上でのキサントマチンの挙動をテストする材料工学センター。多くの人が過小評価しているのは、実験室の結果を製品に変換するには、プロトタイプ、フィールドテスト、安全性チェックなど、時間と複数回の反復が必要であるということです。一方、今回の成功は、動物を搾取することなく頭足類の模倣を研究する具体的な方法を開き、バイオテクノロジーがどのように自然の発見を研究や産業にとって有用な資源に変えることができるかを浮き彫りにした。 #タコを透明にする遺伝子コードが発見され現在実験室で大量生産されている #alanews