Ученые НИЦ "Курчатовский институт" – ГосНИИгенетика и Института общей генетики им. Вавилова РАН расшифровали геном бактерии Rhodococcus rhodochrous. Помимо фундаментального, исследование имеет и прикладное значение: бактерия применяется для биосинтеза акриловых полимеров, и ученые рассчитывают использовать информацию о ее генетической последовательности для создания новых микроорганизмов, производящих необходимые сложные вещества. Работа опубликована в журнале Microbiology Resource Announcements.
Синтез с помощью бактерий имеет целый ряд преимуществ над традиционным химическим. Помимо большей безопасности и экологической чистоты процесса, этот способ еще и более эффективен — полезный продукт оказывается чище и при этом его получается больше.
Штамм М8 Rhodococcus rhodochrous вырабатывает ферменты, действующие как катализаторы и ускоряющие процесс получения акриламида, акриловой кислоты, функционализированных акриламидов. А эти вещества, в свою очередь, используются для получения акриловых полимеров (полиакрилатов). Наиболее известный представитель семейства — полиметилакрилат (плексиглас). Кроме того, эти полимеры применяют при производстве лаков, красок и клеев, а еще – в стоматологии и в нефтяной промышленности (для повышения нефтеотдачи).
"Главный результат состоит в том, что впервые для Rhodococcus rhodochrous получена полная, 100%-но прочитанная последовательность генома, — поясняет начальник лаборатории молекулярной биотехнологии НИЦ "Курчатовский институт" – ГосНИИгенетика Константин Лавров, — Получить последовательность, прочитанную до каждого нуклеотида — непростая задача даже для бактерий (а для человека, например, она пока и не решена). Подавляющее большинство опубликованных геномов бактерий – неполные. Для разных видов родококков, например, полных геномов пока только пять (без нашего). При этом один вид отличается от другого генетически больше, чем, например, человек от лемура. Штамм М8 – оригинальная разработка нашего коллектива – отличается эффективностью и высокой устойчивостью к агрессивным химическим соединениям".
В дальнейшем ученые, пользуясь тем, что геном прочитан, планируют изучить его с помощью омиксных технологий (это название произошло от общего окончания -omic экспериментальных дисциплин: геномики, транскриптомики, протеомики, метаболомики и др.). Полученная информация позволит выяснить, почему именно штамм так эффективен, и создать на его основе новую бактериальную платформу для биотехнологии – для создания биокатализаторов и микроорганизмов, производящих биосинтез.