Дайджест новостей биотехнологии

Голландско-американские ученые используют бактерии для производства графена для электроники

Международная группа исследователей получила графен с использованием бактерий. Он оказался более доступным и с меньшим воздействием на окружающую среду, чем современные химические методы. Графен является очень прочным проводящим материалом, который может произвести революцию в электронике и технике. Однако производство графена в больших количествах требует большого количества энергии и включает токсичные химикаты, такие как гидразин, которые повреждают нервную систему. Исследователи из Делфтского технологического университета в Нидерландах и Университета Рочестера в США работали над преодолением этих проблем, используя бактерии для производства графена. Их работы были опубликованы в журнале ChemOpen.

Graphene2

Рисунок 1. Схематический обзор образования восстановленного оксида графена путем окисления и отшелушивания графита с образованием оксида графена (GO), который затем восстанавливается с получением восстановленного оксида графена (rGO). Серые шестиугольники представляют углеродную основу, синие точки представляют кислород, а красные точки представляют водород. Изображения сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), полученные из хлопьев, извлеченных из объемного раствора, включены для иллюстрации каждого этапа.

Ученые использовали бактерии под названием Shewanella oneidensis, которые естественным образом способны удалять молекулы на основе кислорода из химических веществ, таких как оксиды металлов. Команда кормила бактерий оксидом графена, полученным из графита, и бактерии затем превращали его в графен, удалив оксиды. По сравнению с существующими химическими методами получения графена этот процесс требует меньше энергии и дает более тонкий и стабильный материал. Графен, производимый бактериями, может быть полезен для изготовления токопроводящих чернил и биосенсоров, которые могут быть использованы для ряда применений, включая мониторинг глюкозы в реальном времени для людей с диабетом. Сейчас исследователи работают над тем, чтобы увеличить процесс с миллилитров до литров.

Graphene

Рисунок 2. Химический анализ микробиально и химически восстановленного оксида графена. (A) Изменение оптических свойств при генерации восстановленного оксида графена. Образцы слева направо: графит (Gr), оксид графена (GO), оксид графена, восстановленный микробами (mrGO), оксид графена, восстановленный химическим путем (crGO). (B) Схема восстановления микробного оксида графена. Бактерии Shewanella осуществляют восстановление чешуек оксида графена при комнатной температуре в жидкой среде путем прямого восстановления, а также восстановления с помощью секретируемых молекул-переносчиков электронов.

Подробнее (англ): https://labiotech.eu/industrial/graphene-oxide-bacteria-delft-rochester/

Разработку универсальной вакцины против гриппа поддержали на 8 млн евро

Французский биотехнологический стартап Osivax продвинулся в гонке по разработке универсальной вакцины против гриппа, собрав 8 миллионов евро для экспериментальной проверки своей концепции. Osivax будет использовать большую часть средств для вывода своей ведущей вакцины-кандидата на рынок. Ориентируясь на все штаммы вируса гриппа А, вакцина в настоящее время находится на I этапе испытаний, результаты которого ожидаются в конце этого года. Кроме того, эти деньги будут способствовать разработке доклинической вакцины-кандидата, которая могла бы иммунизировать все штаммы вирусов гриппа типа A и B. Вакцины против гриппа обычно нацелены на молекулы на поверхности вируса. Эти молекулы подвержены мутациям, что означает, что каждый год для адаптации к этим изменениям необходимы разные вакцины. Тактика Osivax заключается в том, чтобы нацеливаться на молекулы внутри вируса, которые мутируют гораздо реже и схожи у разных штаммов вируса гриппа.

osivax2

Рисунок 3. Основные элементы универсальной вакцины против гриппа компании Osivax: вирусоподобная частица (1), полиаргининовый «хвост» (2) и запатентованная технология oligoDOM – самособирающаяся конструкция из семи элементов, центр которой получается положительно заряженным. Есть и другие компании, которые гонятся за универсальной вакциной против гриппа, в том числе британская компания Vaccitech. Vaccitech сейчас испытывает свою универсальную вакцину против гриппа A, изготовленную из модифицированных вирусов, в фазе IIb. Согласно Le Verte, технология Osivax отличается от технологии ее конкурентов, поскольку компания создает вирусоподобные частицы из вакцинного антигена, которые лучше распознаются иммунной системой и вызывают иммунный ответ.

Подробнее (англ): https://labiotech.eu/medical/osivax-flu-vaccine-influenza/

Бельгийская биотех-компания привлекла 35 миллионов евро на разработку экологически чистых пестицидов

Бельгийская компания AgroSavfe собрала 35 млн. евро на разработку экологически чистого пестицида для сельскохозяйственных культур, созданного на основе антител ламы.

AgroSavfe будет использовать эти средства для разработки и производства своего основного продукта – белкового фунгицида – в промышленных масштабах. Компания стремится получить одобрение Агентства по охране окружающей среды США и запустить пестицид в продажу в США к 2022 году.

Пестициды AgroSavfe – это белки, полученные из антител ламы. Эти белки могут быть сконструированы специально для борьбы с грибковыми болезнями сельскохозяйственных культур, такими как виноградный грибок Botrytis cinerea, без вреда для полезных микроорганизмов, что делает пестициды экологически чистой альтернативой химическим обработкам. Согласно полевым испытаниям, сочетание основного фунгицида AgroSavfe с традиционной обработкой клубники снижает потери урожая на 70%, а также снижает химическое загрязнение биосферы на 40%. Agrosavfe1

Подробнее (англ): https://labiotech.eu/industrial/agrosavfe-pesticide-eco-friendly/

CRISPR-система для получения одних самок в потомстве млекопитающих

Технология CRISPR-Cas9, была использована на этот раз для того, чтобы сместить соотношение полов у мышей полностью в сторону самок. Предполагается, что данная технология заменит сексирование семени для получения тёлочек в молочном скотоводстве и выбраковку суточных цыплят в яичном птицеводстве. Исследователи из Университета Тель-Авива нашли способ получения материнской и отцовской линий мышей, которые при скрещивании объединяют компоненты системы CRISPR-Cas9 так, что они элиминируют всех эмбрионов мужского пола, повреждая жизненно важные гены. Новый подход был подробно описан в статье («Генетическая система смещения соотношения полов у мышей»), которая появилась 1 июля в EMBO Reports. В статье отмечается, что ранее уже использовались как генетический, так и негенетический подходы к смещению соотношения полов популяций различных организмов, включая растения, насекомых, ракообразных и рыб. Однако для млекопитающих генетические методы не были продемонстрированы – до сих пор.
Исследователи скрещивали два типа генно-инженерных мышей. Материнская мышь кодировала белок Cas9, CRISPR-белок, который неактивен, если не запрограммирован направляющими РНК. Отцовская мышь кодировала эти направляющие РНК в Y-хромосоме, присутствующей только у самцов. После оплодотворения направляющие РНК из отцовской спермы и белок Cas9 из материнской яйцеклетки объединялись в мужских, но не в женских эмбрионах (поскольку у самок отсутствует Y-хромосома). Комбинация направляющих РНК с Cas9 приводит к комплексу, который уничтожает эмбрионы мужского пола.

From-Left-Prof.-Udi-Qimron-Dr.-Ido-Yosef-and-Dr.-Motti-Gerlic

From-Left-Prof.-Udi-Qimron-Dr.-Ido-Yosef-and-Dr.-Motti-Gerlic

Слева направо: Уди Кимрон, Идо Йозеф, Мотти Герлик. Уди Кимрон, глава исследовательской группы, утверждает, что исследования его команды – это первый в своем роде подход к определению пола млекопитающих с помощью генетических средств. «Мы считаем, – добавил он, – что фермеры, которые разводят крупный рогатый скот, свиней и кур могут извлечь большую выгоду из этой технологии».

Подробнее (англ): https://www.genengnews.com/uncategorized/crispr-system-ensures-female-only-progeny-in-mammals/

Дайджест новостей биотехнологии - июль 2019

Технологическая карта