Команда учёных смогла достичь выхода лекарственного вещества до 92%.
В журнале Nature Chemistry опубликовано исследование, в котором описывается, как учёные модифицировали кишечную палочку E. coli, чтобы она производила парацетамол из материала, полученного из пластиковых отходов.
Команда обнаружила, что бактерия перерабатывает пластик в ПАБК — вещество, необходимое для синтеза ДНК. Потом ученые решили внедрить в геном бактерии два гена: один из грибов, другой из почвенных микроорганизмов. Это позволило преобразовывать ПАБК в парацетамол.
«Мало кто знает, что парацетамол сейчас получают из нефти. Наша технология, впервые объединившая химию и биологию, позволяет производить его экологично, одновременно очищая окружающую среду от пластика», — отметил профессор Стивен Уоллес, один из авторов исследования.
Команда учёных смогла достичь выхода парацетамола до 92% из пластика менее чем за 24 часа. Исследователи отмечают, что для коммерческого производства потребуется доработка технологии.
В журнале Nature Chemistry Уоллес и его коллеги сообщают, как они обнаружили, что тип химической реакции, называемый перегруппировкой Лоссена, — процесс, который никогда не наблюдался в природе, — является биосовместимым. Другими словами, он может протекать в присутствии живых клеток, не причиняя им вреда.
Команда сделала своё открытие, когда взяла полиэтилентерефталат (ПЭТ) — тип пластика, часто встречающийся в упаковках и бутылках для пищевых продуктов, — и, используя устойчивые химические методы, превратила его в новый материал.
Когда исследователи инкубировали этот материал с безвредным штаммом кишечной палочки, они обнаружили, что он превращается в другое вещество, известное как ПАБК, в процессе, который должен был включать перегруппировку Лоссена.
Важно отметить, что перегруппировка Лоссена обычно происходит в строгих лабораторных условиях, но в присутствии кишечной палочки она произошла спонтанно, и исследователи обнаружили, что её катализировал фосфат в самих клетках.
Команда добавляет, что ПАБК является важным веществом, которое необходимо бактериям для роста, в частности, для синтеза ДНК, и обычно производится внутри клетки из других веществ. Однако E coli, использовавшаяся в экспериментах, была генетически модифицирована, чтобы блокировать эти пути, а значит, бактерии должны были использовать материал на основе ПЭТ.
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/abPNJq5di4U?si=R3DW7bRIcS4-2NMK" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen></iframe>
