Биореактор из мха
Мох биореактор является особой формой фотобиореактора , распространения и служит выращивание из мха . Как правило, трансгенный мох культивируют в биореакторе для получения рекомбинантного белка . Этот биотехнологический процесс также известен как молекулярный фарминг . В науке об окружающей среде биореакторы используются, например, для размножения торфяного мха , как в исследовательской группе Mossclone , для мониторинга загрязнения воздуха, особенно тяжелыми металлами .
Поскольку мхи являются относительно бережливыми фотоавтотрофными организмами, различные виды мхов культивировались in vitro уже в начале 20 века . Чтобы соответствовать правилам безопасности при обращении с генетически модифицированными организмами и иметь возможность получить достаточно биомассы для экспериментальных исследований, Ральф Рески разработал первые биореакторы для модельного организма Physcomitrella patens в 1990-х годах .
функциональность
Биореактор мха основан на принципе суспензионной культуры: мох культивируют в жидкой, перемешиваемой питательной среде при освещении и вентиляции при постоянной температуре. Питательная среда - часто минимальная среда - содержит питательные вещества и микроэлементы, необходимые для роста ; значение рН находится поддерживается постоянным путем добавления кислоты или щелочи к среде.
Чтобы добиться максимально возможного увеличения биомассы , мох держат в стадии протонемы . Это делается путем непрерывного механического измельчения растущих нитей Protonema, например, с помощью вращающихся лезвий. Когда плотность биомассы достигает критической точки в результате уменьшения поступления питательных веществ и увеличения содержания сигнальных веществ растений ( фитогормонов ) в среде, протонема все больше отличается от настоящего «мохового растения». Если культивирование будет продолжено, часть культуры сильно разбавляют свежей питательной средой и снова готовят.
В зависимости от желаемого выхода этот функциональный принцип может быть реализован с использованием биореакторов различных форм и размеров. Помимо колонных реакторов различного объема, существуют также трубчатые реакторы и реакторы со сменными пластиковыми культуральными пакетами для производства белка в промышленных масштабах.
Производство биофармацевтических препаратов
Различные биофармацевтические препараты уже производятся в биореакторах из мха с Physcomitrella patens . Здесь рекомбинантный белок может быть идеально очищен от культуральной среды. Фактор H является примером: эта молекула является частью системы комплемента человека , дефект в соответствующем гене приводит к различным заболеваниям почек и глаз. Биологически активный рекомбинантный фактор H был впервые получен в биореакторах из мха в начале 2011 года. Фермента α-галактозидаза может содержать следующие утверждения Федерального институт лекарственных средств и изделия медицинского назначения производится в моховых биореакторах, для клинического исследования, анализы ли болезнь болезнь Фабри может быть облегчена более эффективно с помощью этой заместительной терапии фермента. Исследование клинической фазы 1 было завершено в 2017 году.
Смотри тоже
- Биореактор водорослей
- Биореактор
- Фотобиореактор
- Молекулярный фарминг
- Нокаутный мох
- Physcomitrella patens
Индивидуальные доказательства
- ↑ Вальтер Шмидт, Майкл Брендлер: Второй карьерный нос. В: Badische Zeitung. 14 апреля 2012 г.
- ↑ Видео Предполагается, что мхи контролируют загрязнение воздуха. В: Euronews . 3 июня 2013 г., по состоянию на 10 июня 2013 г.
- ↑ А. Хохе, Р. Рески: От прорастания аксенических спор к молекулярному земледелию: столетие культивирования мохообразных in vitro. В: Plant Cell Rep. 23, 2005, стр. 513-521. DOI: 10.1007 / s00299-004-0894-8
- ↑ К. Реуттер, Р. Рески: Производство гетерологичного белка в биореакторных культурах полностью дифференцированных растений мха. В: Plant Tissue Cult Biotechnol. 2, 1996, стр. 142-147. (PDF) ( Memento из в оригинале от 4 октября 2011 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка была вставлена автоматически и еще не была проверена. Проверьте исходную ссылку и ссылку на архив в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление.
- ^ А. Хохе, Р. Рески: Контроль роста и дифференциации биореакторных культур Physcomitrella по параметрам окружающей среды. В: Растительные клетки, ткани и культура органов. 81, 2005, стр. 307-311. DOI: 10.1007 / s11240-004-6656-z
- ^ EL Decker, R. Reski: Биореактор из мха. Curr. В: Opinion Plant Biol. 7, 2004 г., стр. 166-170 doi: 10.1016 / j.pbi.2004.01.002
- ^ Ева Л. Деккер, Ральф Рески : Текущие достижения в производстве сложных биофармацевтических препаратов с биореакторами из мха. В кн . : Биопроцессы и биосистемная инженерия. 31 (1), 2008, стр. 3-9. PMID 17701058 .
- ↑ А. Баур, Р. Рески, Г. Горр: Повышенное извлечение секретируемого рекомбинантного фактора роста человека с использованием стабилизирующих добавок и коэкспрессии человеческого сывороточного альбумина в мхе Physcomitrella patens. В: Plant Biotech. J. 3, 2005, стр. 331-340. DOI: 10.1111 / j.1467-7652.2005.00127.x
- Перейти ↑ A. Büttner-Mainik, J. Parsons, H. Jérome, A. Hartmann, S. Lamer, A. Schaaf, A. Schlosser, PF Zipfel, R. Reski, EL Decker: Производство биологически активного рекомбинантного человеческого фактора H в Физкомитрелла. В: Журнал биотехнологии растений. 9, 2011, с. 373-383. DOI: 10.1111 / j.1467-7652.2010.00552.x
- ↑ Домашняя страница Greenovation: Одобрение на начало фазы I клинических испытаний в Европе moss-aGal (агалсидазы), производимого в Mossbioreactors. Проверено 18 октября 2015 года .
- ↑ Ральф Рески, Джулиана Парсонс, Ева Л. Декер: Фармацевтические препараты из мха : от скамейки к постели. В: Журнал биотехнологии растений. 2015. doi: 10.1111 / pbi.12401
- ↑ Greenovation достигает прорыв портала goingpublic ( сувенир в оригинале от 11 января 2018 года в Internet Archive ) Info: архив ссылка автоматически вставляется и еще не проверена. Проверьте исходную ссылку и ссылку на архив в соответствии с инструкциями, а затем удалите это уведомление.
