Bioretrosyntes
Bioretrosyntes är en teknik för att syntetisera organiska kemikalier från billiga prekursorer och utvecklade enzymer . Tekniken bygger på retro-evolution-hypotesen som föreslogs 1945 av genetikern Norman Horowitz .
Metod
Tekniken arbetar baklänges från målet för att identifiera en prekursormolekyl och ett enzym som omvandlar den till målet, och sedan en andra prekursor som kan producera den första och så vidare tills en enkel, billig molekyl blir början på serien. För varje prekursor utvecklas enzymet med hjälp av inducerade mutationer och naturligt urval för att producera en mer produktiv version. Den evolutionära processen kan upprepas över flera generationer tills acceptabel produktivitet uppnås. Processen kräver inte hög temperatur, högt tryck, användning av exotiska katalysatorer eller andra element som kan öka kostnaderna. Enzym-"optimeringarna" som ökar produktionen av en prekursor från en annan är kumulativa genom att samma prekursorproduktivitetsförbättringar potentiellt kan utnyttjas över flera målmolekyler.
Didanosin
2014 användes tekniken för att producera HIV- läkemedlet didanosin : en enklare molekyl identifierades som kan omvandlas till didanosin när den utsätts för en specifik kemisk omvandling i närvaro av ett specifikt enzym. Genen som skapar enzymet "kopierades" och lade till slumpmässiga mutationer till varje kopia med hjälp av ribokinasteknik . De muterade generna sattes in i Escherichia coli- bakterier och användes för att producera (nu mutanta) enzymer. Enzymerna blandades sedan med prekursorn och de muterade enzymerna som producerade den största mängden didanosin behölls och replikerades. En mutant stimulerade en 50x ökning av didanosinproduktionen. Det första steget upprepades, med användning av den första prekursorn i stället för didanosin, för att hitta en ännu enklare prekursor och ett enzym för att producera den. Ett muterat enzym producerade en 9 500 gånger ökning av nukleosidproduktionen. En tredje retrogression tillät dem att börja med det enkla och billiga sockret som heter dideoxiribos och producera didanosin i en trestegssekvens.
externa länkar
- "Bio-RetroSynthesis Team — Institute of Systems & Synthetic Biology" . Issb.genopole.fr . Hämtad 2014-04-09 .
