Генетична трансформація грибків - можливості генної інженерії

Нитчасті гриби, пліснява, добре і швидко ростуть на простих і недорогих середовищах і, таким чином, є ідеальними «клітинними фабриками». Ці гриби використовуються у виробництві широкого спектру продуктів, таких як лимонна кислота, койева кислота та інші органічні кислоти, вторинні метаболіти, такі як пеніцилін, цефалоспорин, а також целюлоза, амілаза, глюканаза, ліпаза і ненасичені жирні кислоти, соєвий соус, ферментовані соєві боби .

Розробка методів генетичної трансформації - це прорив в спробі генетично модифікувати штами грибів. Очікується, що поєднання технології трансформації грибів та ефективної технології редагування генома дозволить реалізувати модифікацію геномів грибів з метою підвищення спроможності промислових грибів до виробництва білка, зниження рівня мікотоксинів певних штамів і розробки нових штамів для експресії білків.

Існує кілька методів генетичної трансформації, але суть їх одна - перенести чужорідну генетичну інформацію у вигляді нуклеїнових кислот в клітку грибка.

Для цього можуть використовуватися ферменти, що руйнують клітинну стінку грибка і утворюють протопласти (клітини без клітинної стінки) при протопласт-опосередкованій трансформації. Це полегшує проникнення чужорідних нуклеїнових кислот.

Під час трансформації, опосередкованим Agrobacterium, переносником генетичної інформації в клітку грибка виступає грамнегативна бактерія Agrobacterium, яка інфікує грибкові клітини.

При електропорації гриб піддається впливу електричних зарядів високої напруги, в результаті чого екзогенна нуклеїнова кислота може миттєво переноситися в клітини.

Балістична трансформація, також відома як бомбардування частинками. Її принцип полягає в тому, що чужорідна ДНК адсорбується на поверхні частинок вольфраму або золота, які під дією високого тиску вводяться в клітини-господаря.

Трансформація, опосередкована ударною хвилею, змінює проникність клітинних мембран за рахунок акустичної кавітації, що призводить до поглинання екзогенної нуклеїнової кислоти клітинами. Цей метод успішно застосовувався для введення екзогенної нуклеїнової кислоти в Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa і Salmonella typhimurium.

Створення систем генетичної трансформації дозволило вченим переміщати чужорідну ДНК в різні гриби, щоб отримувати бажані штами для промислових цілей. Однак перш, ніж ми зможемо повною мірою скористатися чудовою секреторною здатністю грибів та їх ефективністю у виробництві цінних метаболітів, пройде ще чимало часу, оскільки всі методи втручання в геном мають свої недоліки, які вимагають ретельного доопрацювання.