Čo majú spoločné inzulín či ľudský rastový hormón pre terapie porúch vývinu? Za oboma stojí Escherichia coli – prvý organizmus vôbec, v ktorom sa vedcom podarilo produkovať technikami rekombinantnej DNA cudzorodé proteíny farmaceutického a biotechnologického významu. Ako príklad úspešnej produkcie možno uviesť inzulín, ktorý sa týmto spôsobom pripravuje pre diabetikov už od 70. rokov minulého storočia.
„Podobným spôsobom je možné pripraviť aj iné proteíny, ktoré sú významné či už z medicínskeho alebo biotechnologického hľadiska. Nedávno bola znovuobjavená baktéria s názvom Vibrio natriegens, ktorú nielenže vieme ľahko kultivovať v laboratórnych podmienkach, ale aj jej rast je asi dvakrát rýchlejší ako u doteraz používanej E. coli. Navyše je nepatogénna a preukázateľne je schopná produkovať proteíny cudzorodého pôvodu. V našom laboratóriu sme sa zamerali na produkciu alkoholdehydrogenáz (ale aj ďalších rekombinantných enzýmov),“ uviedla Kristína Macáková v práci Expresia alkoholdehydrogenázy vo Vibrio natriegens. Jej spoluautormi sú Silvia Rybecká, Eva Struhárňanská Monika Chovanová, Ľubica Kormanová, Viktor Varga, Zdenko Levarski a Stanislav Stuchlík (Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Katedra molekulárnej biológie).
1. dráha je štandard molekulovej veľkosti, podľa ktorého vieme odčítať veľkosť proteínov v gély a teda nájsť náš hľadaný proteín. Proteín alkoholdehydrogenáza vidíme orámovaný v červenom. Dráhy 2 – 6 sú dráhy, ktoré odpovedajú produkcii proteínu v kmeni Vmax(TM) Express a dráhy 7 – 10 odpovedajú expresii proteínu v E.coli. Každá dráha predstavuje určitú hodinu (tak, ako je v popise pod obrázkom) takže so stúpajúcou hodinou vidíme, že množstvo proteínu narastá (pásik je hrubší) pretože bunky rastú v čase. Vyhodnotenie precuntuálneho zastúpenia proteínu alkoholdehydroegnázy v danej hodine môžeme vidieť na grafe.
„Alkoholdehydrogenáza je enzým, ktorý vie konvertovať alkohol na aldehyd, alebo opačne aldehyd na alkohol. Využíva sa to napríklad na prípravu chemicky správne usporiadaných molekúl, napríklad liečiv alebo vonných látok pre potravinárstvo a kozmetiku. Najdôležitejším výsledkom našej práce bude vývoj nového hostiteľského kmeňa – V. natriegens, ako efektívnejšej a ekonomickejšej varianty produkcie rekombinantných proteínov k doteraz široko využívanej E. coli. Rýchly rast a vysoký obsah ribozómov (organel, ktoré slúžia na syntézu proteínov v bunke) sú zásadnými vlastnosťami V. natriegens,“ priblížila autorka.
V laboratóriu vedci hľadajú ideálne podmienky, pri ktorých sa táto baktéria stane „továrňou“ pre enzýmy a iné rekombinantné proteíny, ktoré nie sú bežne ľahko a rýchlo dostupné z prírodných zdrojov.
V druhom grafe môžeme pozorovať nárast biomasy (porovnanie priemerov), čiže množstvo buniek, ktoré narastú v každej hodine, čiže vidíme, že Vibrio kvôli svojmu rýchlemu času delenia dosahuje až dvakrát také hodnoty ako E.coli. (Y-os predstavuje množstvo buniek v jednotkách g/L).
So svojou prácou sa autori zapojili do XI. ročníka Interaktívnej Konferencie Mladých Vedcov 2019 Preveda.
*********************************************
Občianske združenie Preveda už roky organizuje konferenciu pre mladých výskumných pracovníkov zameranú na vybrané obory chemických a prírodných vied ako biochémia a molekulová biológia; biotechnológia a potravinárska technológia; analytická chémia; organická, bioorganická, farmaceutická chémia, farmakológia a toxikológia; environmentalistika a tiež biomedicínska fyzika, matematické modelovanie, bioštatistika, biometria.
Poskytuje tak možnosť jednoduchým spôsobom prezentovať prácu mladých vedcov, prináša interaktívnu diskusiu na odborné témy a dáva príležitosť získať plnohodnotnú publikáciu príspevkov v recenzovanom zborníku konferencie. „Veríme, že sa nám s vašou pomocou podarí týmto projektom naštartovať cyklus konferencií, ktorých obsah a vysoká výpovedná úroveň napomôžu k udržaniu vzdelanostnej úrovne, ako i k zefektívneniu štúdia mladej vedeckej obce,“ uvádzajú organizátori.
Informácie a ilustrácie poskytla: Kristína Macáková
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Ilustračné foto: Pixabay.com /Myriams-Fotos/
Uverejnila: VČ