WikiDer > Биореактор из мха - Википедия

Moss bioreactor - Wikipedia
Биореактор из мха с Physcomitrella patens

А мох биореактор это фотобиореактор используется для выращивание и распространение из мхи. Обычно используется в молекулярное земледелие для производства рекомбинантный белок с помощью трансгенный мох. В наука об окружающей среде биореакторы из мха используются для размножения торфяные мхи например посредством Mossclone консорциум для мониторинга загрязнение воздуха.

Мох очень бережлив фотоавтотрофный организм, который был сохранен in vitro для исследовательских целей с начала 20 века.[1]

Первый мох биореакторы для модельный организм Physcomitrella patens были разработаны в 1990-х годах, чтобы соответствовать стандартам безопасности при обращении с генетически модифицированными организмами и биомасса в экспериментальных целях.[2]

Принцип действия

Биореактор для мха используется для выращивания мха в суспензионной культуре в перемешиваемой и аэрированной жидкой среде. Культуру держат при освещении с температурой и pH значение остается постоянным. В питательная среда- часто минимальная среда- содержит все питательные вещества и минералы нужен для роста мха.[3]

Чтобы обеспечить максимальную скорость роста, мох держат на протонема стадия путем непрерывного механического разрушения, например с помощью вращающихся лопастей.[4] Как только плотность культуры достигает определенного порога, недостаток питательных веществ и возрастающая концентрация фитогормоны в среде вызывает дифференциацию протонемы на взрослого гаметофит. На этом этапе культуру необходимо разбавить свежей средой, если она предназначена для дальнейшего использования.

В зависимости от предполагаемой производительности этот основной принцип может быть адаптирован для различных типов и размеров биореакторов. Камера культивирования может, например, состоять из колонны, трубы или сменных пластиковых пакетов.[5]

В этом биореакторе из мха торф Сфагнум болотный культивируется

Производство биофармацевтических препаратов

Разные биофармацевтические препараты уже произведены с использованием моховых биореакторов.[6] В идеале рекомбинантный белок можно очистить непосредственно из культуральной среды.[7] Одним из примеров этого метода производства является фактор H: это молекула является частью человека система комплемента. Дефекты в соответствующих ген связаны с такими заболеваниями человека, как тяжелые почка и заболевания сетчатки. Биологически активный рекомбинантный фактор H был впервые получен в биореакторе из мха в 2011 году.[8] Фермент альфа-галактозидаза теперь разрешено производить в моховых биореакторах немецкими Федеральный институт лекарственных средств и медицинского оборудования.[9][10] Он будет протестирован в качестве заместительной ферментной терапии при лечении Болезнь Фабри. В клиническое испытание фаза 1 был завершен в 2017 году.[11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Hohe, A .; Рески, Р. (2005). «От прорастания аксенических спор до молекулярного земледелия: один век культивирования мохообразных in vitro». Отчеты о растительных клетках. 23 (8): 513–521. Дои:10.1007 / s00299-004-0894-8. PMID 15558285.
  2. ^ Reutter, K .; Рески, Р. (сентябрь 1996 г.). «Производство гетерологичного белка в биореакторных культурах полностью дифференцированных растений мха» (PDF). Культура тканей растений и биотехнология. 2 (3): 142–147. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-10-04.
  3. ^ Hohe, A .; Рески, Р. (июнь 2005 г.). «Контроль роста и дифференциации биореакторных культур Physcomitrella по параметрам окружающей среды». Растительные клетки, ткани и культура органов. 81 (3): 307–311. Дои:10.1007 / s11240-004-6656-z.
  4. ^ Decker, E.L .; Рески, Р. (апрель 2004 г.). «Биореактор из мха». Текущее мнение в области биологии растений. 7 (2): 166–170. Дои:10.1016 / j.pbi.2004.01.002.
  5. ^ Домашняя страница greenovation GmbH, на которой показаны различные типы биореакторов из мха: [1] В архиве 9 ноября 2011 г. Wayback Machine
  6. ^ Decker, Eva L .; Рески, Ральф (2008). «Современные достижения в производстве сложных биофармацевтических препаратов с биореакторами из мха». Биопроцессы и биосистемная инженерия. 31 (1): 3–9. Дои:10.1007 / s00449-007-0151-y. PMID 17701058.
  7. ^ Baur, A .; Рески, Р .; Горр, Г. (2005). «Повышенное восстановление секретируемого рекомбинантного фактора роста человека с использованием стабилизирующих добавок и совместной экспрессии человеческого сывороточного альбумина в мхе Physcomitrella patens». Журнал биотехнологии растений. 3 (3): 331–340. Дои:10.1111 / j.1467-7652.2005.00127.x. PMID 17129315.
  8. ^ Büttner-Mainik, A .; Parsons, J .; Jérôme, H .; Hartmann, A .; Lamer, S .; Schaaf, A .; Schlosser, A .; Zipfel, P. F .; Рески, Р .; Деккер, Э. Л. (апрель 2011 г.). «Производство биологически активного рекомбинантного человеческого фактора H в Physcomitrella». Журнал биотехнологии растений. 9 (3): 373–383. Дои:10.1111 / j.1467-7652.2010.00552.x. PMID 20723134.
  9. ^ «Домашняя страница Greenovation: одобрение на начало фазы I клинических испытаний в Европе для moss-aGal (агалсидазы), производимого в Mossbioreactors». Получено 18 октября 2015.
  10. ^ Рески, Ральф; Парсонс, Джулиана; Деккер, Ева Л. (октябрь 2015 г.). «Фармацевтические препараты на основе мха: от лавки до постели». Журнал биотехнологии растений. 13 (8): 1191–1198. Дои:10.1111 / pbi.12401. ЧВК 4736463. PMID 26011014.
  11. ^ Greenovation Gelingt der Durchbruch Портал собирается публично В архиве 2018-01-11 в Wayback Machine