基因工程让蘑菇成为制药厂

lanfeng

自然日报——蘑菇可以作为一个生化工厂生产出各种各样的对人们有用的药品，根据将一些新基因注射入蘑菇的植物病理学者说。“有人把蘑菇的潜在价值认为是生产大量的商业贵重的蛋白质的一个选择平台”，Charles Peter Romaine说，他是菌丝自然杂志的教授和佩恩州植物病理学的教授。“对于治疗人们一系列疾病的生物制药学的产品来说，蘑菇可能会成为理想的载体”。但是还没有人提出一个可以做的可行的方法。Romaine教授和他的同事，陈西，当时在佩恩州获得博士后学位，现在是一个种群生物工艺学研究的科学家，他发展了一种技术，用基因的方法去改造伞菌孢子---蘑菇多样性的关键，也是世界上主要的食用物种。他们技术的运用之一就是用基因改造过的蘑菇做为工厂去生产具有治疗作用的蛋白质，如疫苗，单克隆抗体和像胰岛素一样的激素，或是商业用的酶，如作为生物燃料的纤维素酶。“现在医疗手段仅能治疗500个左的疾病和基因错乱，但是由于人类的基因组工程，不久以后，新的药物将能对另外的上千种疾病有效”，Romaine教授说，“我们需要一种新的方式去大量生产以蛋白质为基础的药物，它是经济的，安全的，快速的的，我们相信蘑菇将成为未来的这样一个平台”。
为了创造转基因蘑菇，研究人员需要把一种抵抗潮霉素（一种抗生素）的基因片段插入细菌DNA的圆形片段（也叫质粒）中去，它将随着土壤杆菌复制而大量复制。潮霉素基因是一个标记物，它能筛选转化了和未转化的蘑菇细胞，Romaine教授解释说，“我们做的就是得到这样一个基因，例如它是一个药物基因，它不是蘑菇基因的本身的组成部分，它伪装成蘑菇基因要做一个调整。我们能够修改在质粒中的这些基因单元然后把它重新插入细菌的染色体中，”他补充说。研究人员然后从蘑菇的组织中剪切掉一小部分，把它添加到含有改变细菌的体内。经过一些天之后，当细菌经历了它的生命周期，它将从它细胞中质粒的一部分转化入蘑菇的细胞中，然后把这个新的基因片段整合到蘑菇的染色体中。接着，研究人员用这些蘑菇细胞去接触潮霉素。这些抗生素可以杀死所有正常的细胞，分离出哪些能抵抗潮霉素的细胞。这个实验证明：如果另一个基因，例如胰岛素，被整合到质粒中后，这个基因能被很好的表达。“这是一个很高的概率，如果这种蘑菇细胞有抗潮霉素的基因，它也将有一个同位基因，” Romaine博士补充道。
在所有复杂的因素中，基因表达的程度最终信赖于所插入的基因位于蘑菇染色体的位置，但是研究人员指出，用蘑菇生物制药的方式生产过程比起常规生产工艺具有潜在地快速和便宜的特点，不像植物有很长的生长周期，随着这些蘑菇，我们能使用商业技术使蔬菜组织转变成蔬菜的种子。一些药物可以从中萃取的农作物在一些周内将被完成，Romaine博士说，基于蘑菇的生化工厂可以不需要大多数药品公司所建立的昂贵的基础设施，他补充说。
这个技术专利权归佩恩公司所有，Agariger公司有发展这个技术的专门执照，Romaine博士是这个公司的合伙人之一。