Огромное количество лекарств и возобновляемого топлива может быть произведено водорослями с использованием новой техники редактирования генов, предполагает исследование.
Ученые разработали метод, который может привести к дешевым, экологически чистым способам производства продуктов для использования в косметической, пластмассовой и пищевой промышленности.
Водоросли высоко ценятся за их способность производить полезные продукты, но нехватка инженерных инструментов десятилетиями мешала фундаментальным исследованиям и развитию отрасли, говорят исследователи.
Ученые из Эдинбургского университета стремились повысить эффективность редактирования генов, чтобы увеличить выход продуктов, которые в настоящее время производятся с использованием водорослей, включая некоторые пищевые добавки. Прогресс также может позволить водорослям производить новые продукты, такие как лекарства.
В этом методе используются молекулы, которые действуют как ножницы для разрезания ДНК, называемые молекулами CRISPR, которые позволяют исследователям добавлять новые гены или модифицировать существующие. До сих пор ученые изо всех сил пытались разработать метод, эффективно работающий с водорослями.
Чтобы преодолеть это, команда добавила молекулярные ножницы CRISPR и короткие фрагменты ДНК непосредственно в клетки водорослей, чтобы внести точные модификации в генетический код.
Их новый метод более специфичен и повышает эффективность в 500 раз по сравнению с предыдущими методами. Открытие может раскрыть потенциал мировой индустрии водорослей, стоимость которой к 2024 году оценивается в 1,1 миллиарда долларов.
Команда разработала свою технику для работы с широко используемым видом водорослей, называемым Chlamydomonas reinhardtii. Этот метод также потенциально может быть использован для создания сельскохозяйственных культур для повышения урожайности, повышения устойчивости к болезням или обеспечения роста растений в суровых климатических условиях.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, финансировалось Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам и Scottish Bioenergy.
Д-р Аттила Молнар из Школы биологических наук Эдинбургского университета, который руководил исследованием, сказал: «Наши результаты знаменуют собой ключевой прогресс в крупномасштабной инженерии генома водорослей. Наша методика применима к широкому кругу видов и может проложить путь к развитию дизайнерских водорослей, которые имеют множество применений в биотехнологии».