Еще совсем недавно исследования в области синтетической биологии казались темой для писателей-фантастов, а сегодня это реальное, прорывное направление в науке. И что немаловажно – работы ученых имеют вполне прикладные цели. Например, за рубежом уже используются шелковые нити усовершенствованных тутовых шелкопрядов (ученые создали насекомое, способное выделять особо прочную паутину). А с помощью дрожжей с измененным геномом синтезируют масло лепестков роз. Что касается недавних разработок наших биохимиков, то в будущем они позволят получать ценные белки, в том числе и ферменты.
– Область применения ферментов очень велика, – рассказал заведующий лабораторией Института биоорганической химии НАН Беларуси, кандидат химических наук Алексей Янцевич. – Это и химическая, и пищевая промышленность, и медицина. Мы считаем, что сейчас находимся в начале большого пути. Создав собственную технологию синтеза генов, мы обеспечили платформу для развития синтетической биологии в стране и интеграции Беларуси в мировое научное пространство.
Премию НАН Беларуси в области химических наук и наук о Земле за цикл работ «Разработка инновационных автоматизируемых методов получения синтетических генов для белковой инженерии, генной терапии и синтетической биологии» получили трое ученых. Это академик-секретарь Отделения химии и наук о Земле, член-корреспондент, доктор химических наук, профессор Сергей Усанов (создатель научного направления «Белковая инженерия монооксигеназ»); наш собеседник – Алексей Янцевич; младший научный сотрудник названного института Вероника Щур . Однако ученые подчеркивают: своей наградой они обязаны многим коллегам из лаборатории, а также руководству академии и института за поддержку данного проекта.
Интенсивная работа по синтезу ДНК началась 2 года назад. Ученые поставили перед собой задачу найти быстрый и эффективный метод создания протяженных ДНК-синтонов с определенной длиной. Проще говоря, ДНК-синтон – это «кусочек» ДНК, полученный за одну операционную процедуру, который можно использовать в дальнейших исследованиях, по сути,– «пришить» к необходимым составляющим.
– Синтоны можно объединять в длинные гены, метаболические пути и даже синтетические геномы, – объясняет Алексей Янцевич. – Обычно длина синтона составляет 700 пар оснований, мы же разработали метод, который позволяет получить синтоны длиной более 1500 пар. Кроме того, ученые придумали, как ускорить этот процесс. В целом разработка дает большие преимущества при реализации биотехнологических проектов. Например, при получении ценных ферментов, когда необходимые гены труднодоступны. Мы можем синтезировать ген ценного белка, встроить его в бактерию и тем самым получить продуцент этого ценного белка.
Продуценты – микроорганизмы, позволяющие создать ценный продукт. К слову, современные продуценты большинства антибиотиков – это тоже результат работы с синтетическими генами.
В завершение проекта наши ученые подготовили заявку на патент на изобретение, а также опубликовали ряд статей в высокорейтинговых зарубежных научных журналах. В ближайших планах – создание специального производственного участка с целью закрыть потребности в синтетических генах не только в Беларуси, но и в соседних странах.
Подготовила Елена ОРЛОВА
Фото Александра ПОБАТА