Исследователи из Испанского исследовательского совета (CSIC) в Центре исследований сельскохозяйственной геномики (CRAG) и Института молекулярной и клеточной биологии растений (IBMCP) в сотрудничестве с IATA разработали биотехнологический инструмент для очень эффективно производят противогрибковые белки в растениях. Результаты этого исследования, которые могут повлиять на агропродовольственный и фармацевтический секторы, были опубликованы на этой неделе в журнале Plant Biotechnology Journal.
Болезнетворные грибы, поражающие растения, животных и людей, представляют серьезную угрозу для здоровья людей и животных, продовольственной безопасности и устойчивости экосистем. Ежегодно от грибковых инфекций умирает больше людей, чем от малярии. Кроме того, грибковые инфекции могут иметь фатальные последствия для пациентов с иммунодефицитом, подверженных риску ВИЧ/СПИДа и трансплантированных органов. Кроме того, грибки представляют собой проблему для продовольственной безопасности, поскольку они уничтожают основные сельскохозяйственные культуры во всем мире и загрязняют продукты питания и корма микотоксинами, которые вредны для здоровья животных и человека.
Новые противогрибковые препараты
Мария Кока, научный сотрудник CRAG и один из ведущих авторов исследования, объясняет, что «сегодня доступно лишь несколько классов противогрибковых средств, и даже они не полностью эффективны из-за развития резистентности, токсичность и нежелательные побочные эффекты. Многие из этих соединений даже не соответствуют нормативным требованиям, и поэтому их нельзя использовать. Таким образом, существует острая необходимость в разработке новых противогрибковых препаратов, свойства и механизмы действия которых представляют собой усовершенствования существующих., и которые могут применяться в различных областях, включая защиту урожая и послеуборочной защиты, консервацию в косметике, материалах и продуктах питания, а также здоровье животных и человека. Исследовательская группа Coca в сотрудничестве с исследователем IATA Хосе Ф. Маркосом стремится разработать новые противогрибковые соединения на основе противогрибковых белков (AFP), секретируемых мицелиальными грибами. Проблема в том, что синтез этих соединений чрезвычайно сложен, поэтому их эксплуатация требует эффективных, устойчивых и безопасных производственных систем.
Вирус на службе биотехнологии
Исследователь CSIC из IBMCP Хосе Антонио Дарос является экспертом в области вирусов, поражающих растения. С помощью генной инженерии Даросу и его команде в Валенсии удалось изменить вирус табачной мозаики (ВТМ) таким образом, чтобы он производил не свои собственные патогенные белки, а другие представляющие интерес белки. В Барселоне команда под руководством Марии Кока внедрила этот инструмент для производства противогрибковых белков в листьях растения Nicotiana benthamiana - растения из семейства табаков, широко используемого в исследованиях - и обнаружила, что эти листья производят большое количество этих новых противогрибковых препаратов.
Кроме того, исследователи продемонстрировали, что экстракты, извлеченные из растений N. benthamiana, активны против патогенных грибов, способных защитить растения томатов от заражения грибком Botrytis cinerea, более известным как серая гниль.
Работы исследователей CRAG, IBMCP и IATA показывают, что растения можно использовать в качестве биофабрик противогрибковых белков в коммерческих целях.