Zespół naukowców z Uniwersytetu Technicznego w Delft (TU Delft) dodał do komórek drożdży piekarskich grupę dziesięciu genów niezbędnych do funkcjonowania ludzi. Zawierają one instrukcję dotyczącą przebiegu szlaków metabolicznych odpowiadających za rozkład cukrów w prostsze cząsteczki. Proces ten jest kluczowy w rozwoju wielu chorób, zwłaszcza metabolicznych, więc jego rozszyfrowanie ma potencjalne znaczenie terapeutyczne. Szczegóły opublikowano w Cell Reports.
Czytaj też:„Wojna płci” zaczyna się jeszcze w łonie matki. W łożysku walczą ze sobą geny matki i ojca
Prof. Pascale Daran-Lapujade z TU Delft mówi:
Teraz, gdy rozumiemy pełny proces, lekarze mogą wykorzystać ten humanizowany model drożdży jako narzędzie do badań przesiewowych leków i badań nad nowotworami.
Drożdże z ludzkimi genami to nic nowego
Istnieje wiele podobieństw między drożdżami a ludźmi. Może wydawać się to dziwne, bo drożdże funkcjonują jako pojedyncze komórki, a ciało człowieka ma ich 10 bilionów więcej, ale podstawowe mechanizmy są bardzo podobne. Z tego powodu dość często przeszczepia się ludzkie geny do drożdży.
Prof. Pascale Daran-Lapujade dodaje:
W porównaniu z ludzkimi komórkami lub tkankami, drożdże są fantastycznym organizmem ze względu na prostotę hodowli i dostępność genetyczną: ich DNA można łatwo zmodyfikować, aby zająć się fundamentalnymi pytaniami. Wiele kluczowych odkryć, takich jak cykl komórkowy, zostało wyjaśnionych dzięki drożdżom.
We wcześniejszych badaniach, zespół prof. Daran-Lapujade stworzył sztuczne chromosomy działające jako platforma DNA do wbudowania nowych funkcji w drożdże. Naukowcy chcieli sprawdzić, czy metoda ta jest właściwa w modyfikacjach genetycznych i czy tak zmienione komórki będą funkcjonować jako całość.
Czytaj też:Geny dyktują, czy lubimy kawę i ile jej pijemy. Pierwsze badania tego typu
Prof. Pascale Daran-Lapujade zastanawia się:
A co jeśli weźmiemy do drożdży tę samą grupę genów, która kontroluje rozkład cukru i produkcję energii w ludzkich mięśniach? Czy możemy wyposażyć drożdże w tak istotną i złożoną funkcję?
Naukowcy nie tylko wprowadzili do genomu drożdży dodatkową informację genetyczną, ale zastąpili istniejące geny tymi pochodzącymi od ludzi. Nieprzypadkowymi, bo takimi, które można znaleźć w ludzkich mięśniach. Jakie były efekty tej operacji? Okazało się, że właściwości enzymów produkowanych w drożdżach z ludzkimi genami były podobne do tych, które występują w naszych komórkach. To oznacza, że zmodyfikowane genetycznie drożdże mogą nie tylko być dobrym modelem do badania różnych chorób, ale stać się platformą do produkcji leków.
Prof. Pascale Daran-Lapujade podsumowuje:
To dopiero punkt wyjścia. Możemy humanizować drożdże dalej i krok po kroku budować bardziej złożone środowisko ludzkie w drożdżach.