Биоинженеры заставили бактерии синтезировать силиконы

Американские ученые разработали технологию, которая позволяет синтезировать органические кремнийуглеродные связи методом направленной эволюции.

Американские ученые разработали технологию, которая позволяет синтезировать органические кремнийуглеродные связи методом направленной эволюции.
Кремнийорганические соединения, или силиконы, – соединения, в молекулах которых есть связь между атомами углерода и кремния. В настоящее время такие вещества используются для производства лекарств, красок, полимеров, а также полупроводников и компьютерных дисплеев.

Но, поскольку силиконы не встречаются в природе, их производство осуществляется в лабораториях, при этом катализаторами часто выступают драгоценные металлы и токсические растворители. Это затрудняет процесс и повышает стоимость работ.

Чтобы упростить синтез кремнийорганических соединений и сделать его дешевле, ученые из Калифорнийского технологического института предложили использовать метод направленной эволюции. Для этого у бактерий Rhodothermus marinus (экстремофил, обитающих в горячих гейзерах) индуцировали произвольные мутации ДНК в той части генома, которая кодировала белок цитохром c.

В геме этого белка содержится атом двухвалентного железа. Спустя три раунда мутаций цитохром с оказался способен производить силиконы.

Анализ показал, что эффективность биосинтеза силиконов мутантным цитохромом с в 15 раз превышает известные катализаторы. Ученые отмечают, что новое соединение нетоксично и доступно, кроме того, его легче модифицировать. Также катализатор способен сохранять высокую активность при комнатной температуре и в воде.