ГМО-табак перспективен для медицины и энергетики

Инженер Рут Санс-Баррио из Публичного университета Наварры (Испания) впервые доказала целесообразность использования специфичного табачного белка (тиоредоксина) в качестве биотехнологического инструмента в растениях. В частности, она сумела увеличить количество крахмала, производимого в табачных листьях на 700%, а брожение сахаров на 500%.

Фермерам, которые выращивают табак, стоит пересмотреть рынки сбыта своей продукции. Новые технологии помогут сохранить бизнес

Таким образом, заключает ученый, генетически модифицированный табак может быть отличной культурой для производства биотоплива и помогут тем регионам, которые традиционного живут за счет выращивания табака, не потерять свой бизнес в условиях борьбы с табакокурением.

Тиоредоксины - белки, присутствующие в большинстве живых организмов. В ходе своего исследования Рут Санс-Баррио продемонстрировала потенциал использования табачных тиоредоксинов F и М как биотехнологических инструментов не только для увеличения содержания крахмала в растениях, но и для производства человеческого белка альбумина.

Долгое время тиоредоксины были известны, как белки регулирующие функции живого организма. Однако теперь доказано, что эти белки могут помогать другим белкам «собраться» для правильной работы.

Белок альбумин широко используется в терапевтических целях по всему миру. Он применяется для стабилизации объема крови и предотвращения риска инфаркта. Кроме того, он ежедневно используется в операционных при кровоизлияниях, хирургических вмешательствах, лечении ожогов и многого другого.

Сейчас альбумин извлекают из крови человека, однако отсутствие достаточного объема запасов белка вынудило исследователей всего мира искать новые способы - экономически выгодные и безопасные - получения альбумина в больших объемах. Рут Санс-Баррио в своей диссертации описала способ извлечения белка из генетически модифицированных растений. Соединяя гены тиоредоксинов F и М, ученые получили рекомбинантный белок альбумин. Также удалось улучшить растворимость и сворачивание альбумина, что помогает извлекать его из растений и снижает затраты, связанные с этим процессом.

В дальнейших исследованиях было доказано, что тиоредоксин F в естественных условиях более эффективен, чем тиоредоксин М в регулировании метаболизма углеводов. Именно тиоредоксин F значительно увеличивает количество крахмала в листьях – до 700% в сравнении с обычными не генномодифицированными растениями.

После того, как регулирующая функция тиоредоксина F в синтезе крахмала была доказана, исследователь сосредоточилась на его возможном применении для производства биоэтанола.

В ходе эксперимента также было замечено, что листья ГМО-табака содержат на 500% больше сахаров. Эти сахара в дальнейшем могут быть превращены в биоэтанол. По расчетам Национального центра по возобновляемым источникам энергии Испании, можно получить до 40 л биоэтанола на тонну свежих листьев. Это десятикратное увеличение выхода биоэтанола по сравнению с не ГМО-табаком.

По словам Рут Санс-Баррио, генетически модифицированный табак может спасти целые регионы, которые традиционно специализируются на выращивании и продаже этой культуры. Снижение потребления табака поставило под угрозу их бизнес, но новые технологии обещают расширить рынки сбыта для табака. Так, по выработке крахмала ГМО-табак сравним с ячменем или пшеницей, которые тоже используются как сырье для биотоплива.