Att manipulera med cellulära lipidmembran lovar mycket. Kredit:DTU
I dag, mycket av den biologi som ligger bakom den cellulära sammansättningen av lipider är en svart låda för forskare. Även om lipider är en stor grupp av biomolekyler, de är svåra att studera eftersom deras syntes regleras av komplicerad metabolism.
Nu, forskare från Department of Energy's Joint BioEnergy Institute (JBEI), Berkeley Lab, och Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability vid Danmarks Tekniska Universitet (DTU Biosustain) har hittat ett sätt att konstruera cellers fettmembran. Forskarna ökade cellernas förmåga att producera stora mängder flytande fetter, så kallade omättade lipider. Detta ökade membranandningen såväl som den cellulära tillväxthastigheten.
Denna kunskap kan vara en fördel när man konstruerar de cellulära arbetshästarna E. coli, eller bagerijäst för att producera biobränslen, biokemikalier eller bioläkemedel. Därför, denna metod kan bli mycket viktig i industrier som arbetar med cellfabriker. Forskningen har nu publicerats i Vetenskap .
Forskarna visade hur man manipulerar lipidsammansättningen av E. coli och bagerijäst. Nästa steg är att visa att metoden fungerar för däggdjursceller, också. "Ansökningarna för framtida arbete är inte industriella, utan snarare relaterat till hälsa. Flera sjukdomar, som typ 2-diabetes, leder till stelare membran och har även nedsatt mitokondrierfunktion, " säger första författaren Itay Budin från JBEI.
Mitokondrier är cellens kraftverk. Celler med nedsatt mitokondriell funktion arbetar långsamt jämfört med normala celler. Att göra cellens membran mer flytande kan normalisera mitokondriell funktion.
"Vi är entusiastiska över detta arbete — det visar att syntetisk biologi och metabol ingenjörskonst kan tillämpas för att få grundläggande insikter i grundläggande biologiska processer. Denna grundläggande kunskap är mycket viktig för att kunna utveckla nya behandlingar för sjukdomar med mekanismer som vi inte förstår, " säger medförfattaren professor Jay Keasling.