Силикон из биореактора
Биоинженеры заставили бактерии синтезировать силиконы
Денис Стригун, Naked Science
Американские ученые разработали технологию, которая позволяет синтезировать органические кремнийуглеродные связи методом направленной эволюции. Результаты исследования представлены в журнале Science (Kan et al., Directed evolution of cytochrome c for carbon–silicon bond formation: Bringing silicon to life).
Кремнийорганические соединения, или силиконы, – соединения, в молекулах которых есть связь между атомами углерода и кремния. В настоящее время такие вещества используются для производства лекарств, красок, полимеров, а также полупроводников и компьютерных дисплеев. Но, поскольку силиконы не встречаются в природе, их производство осуществляется в лабораториях, при этом катализаторами часто выступают драгоценные металлы и токсические растворители. Это затрудняет процесс и повышает стоимость работ.
Чтобы упростить синтез кремнийорганических соединений и сделать его дешевле, ученые из Калифорнийского технологического института предложили использовать метод направленной эволюции. Для этого у бактерий Rhodothermus marinus (экстремофил, обитающих в горячих гейзерах) индуцировали произвольные мутации ДНК в той части генома, которая кодировала белок цитохром C. В геме этого белка содержится атом двухвалентного железа. Спустя три раунда мутаций цитохром С оказался способен производить силиконы.
Анализ показал, что эффективность биосинтеза силиконов мутантным цитохромом С в 15 раз превышает известные катализаторы. Ученые отмечают, что новое соединение нетоксично и доступно, кроме того, его легче модифицировать. Также катализатор способен сохранять высокую активность при комнатной температуре и в воде. По словам авторов, такая мутация вполне могла бы стать результатом естественного отбора. «Природа сделала бы это сама, если бы позаботилась», – сообщила соавтор работы Фрэнсис Арнольд (Frances Arnold) (в пресс-релизе Caltech Bringing Silicon to Life – ВМ).
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
25.11.2016