به گزارش زیستنا به نقل از University of Birmingham، پژوهشگران دانشگاه بیرمنگام و دانشگاه استون (Aston University) سامانه بیانی جدیدی را ایجاد کرده‌اند. این سامانه از اوره برای تولید پروتئین‌ها در مقادیر زیاد که مورد نیاز صنعت زیست‌فناوری است استفاده می‌کند.
به‌طورمعمول، در این فرآیند، قطعات کوچکی از DNA وارد باکتری‌هایی مانند اشریشیا کلی (Escherichia coli) می‌شود تا آن‌ها را وادار به تولید پروتئین‌های خاصی در مقیاس زیاد کند. این فناوری بسیار شناخته‌شده‌ای است و نخستین بار در دهه ۱۹۷۰ توسعه یافته است. بااین‌حال، تولید بیش‌ازحد، معمولاً توسط مولکول‌های «القاکننده» (Inducer) تحریک می‌شود. این مواد می‌توانند پرهزینه باشند و اغلب نیاز به نگهداری دقیق مانند نگهداری در شرایط سرد دارند.
محققان با استفاده از اوره به‌جای این مواد، روشی را ابداع کرده‌اند که ارزان‌تر و ساده‌تر است و از موادی بهره می‌گیرد که به‌راحتی در دسترس هستند.
پژوهشگران در مطالعه جدیدی که در ژورنال New Biotechnology منتشر شده است، اوره خالص و اوره موجود در کودهای معمول باغ را بررسی کردند. آن‌ها نشان دادند که با استفاده از هر یک از منابع می‌توان به نتایج مشابهی دست پیدا کرد.
پروفسور استیو بازبی (Steve Busby) از نویسندگان این مقاله در دانشکده علوم زیستی دانشگاه بیرمنگام، گفت: «هدف ما این است که این فناوری را در دسترس شرکت‌های زیست‌فناوری قرار دهیم که خواهان آن هستند تا چگونگی بهینه‌سازی فرآیندهای خود را بکاوند و نیز هزینه‌های خود را کاهش دهند.»
بعلاوه، این گروه نشان داد که می‌توان مقدار پروتئینی که در اثر تحریک با مولکول اوره تولید می‌شود را با تغییر غلظت‌های مورد استفاده به‌دقت تنظیم کرد. این امر برای جلوگیری از آسیب رسیدن یا از بین رفتن باکتری میزبان مهم است. آن‌ها دریافتند که امکان بهینه‌سازی تولید تا میزان مشابه با مقادیر تولیدشده با استفاده از پروموترهای (Promoter) دارای قدرت متوسط که در حال حاضر به‌عنوان استاندارد در صنعت زیست‌فناوری استفاده می‌شوند وجود دارد.
این مطالعه بر پایه کار پیشین بنا شده است که طی آن گروه فوق با موفقیت نشان داد که نیترات می‌تواند به‌عنوان یک محرک استفاده شود. نیترات یونی معدنی، ارزان، پایدار و فراوان است که معمولاً در بسیاری از کودهای تجاری و حتی در برخی از کودهای باغی یافت می‌شود. این بدان معناست که این ماده حتی در مناطقی که سایر انواع مواد شیمیایی محرک ممکن است در دسترس نباشند همیشه به‌راحتی در دسترس است.
دکتر جوان هوترسال (Joanne Hothersall)، یکی از نویسندگان این مطالعه که وی نیز در دانشکده علوم زیستی حضور دارد افزود: «اوره و نیترات هر دو در مکان‌هایی که زیرساخت، دسترسی را محدود می‌کند بسیار در دسترس‌تر و قابل‌استفاده‌تر خواهد بود. به‌عنوان نمونه در مناطقی که حفظ زنجیره تأمین سرد دشوار است استفاده از اوره و نیترات بسیار آسان‌تر است. امیدواریم که این رویکردهای تازه راه‌های جدیدی برای تحقیق برای صنایع زیست‌فناوری بگشاید.»
منبع: University of Birmingham
Journal Reference:
Hothersall, Joanne, Alexander Osgerby, Rita E. Godfrey, Tim W. Overton, Stephen J.W. Busby, and Douglas F. Browning. “New Vectors for Urea-Inducible Recombinant Protein Production.” New Biotechnology ۷۲ (۲۰۲۲): ۸۹–۹۶. https://doi.org/10.1016/j.nbt.2022.10.003.