转基因大肠杆菌泵出吗啡前体

一种常见的肠道微生物很快就会让我们缓解疼痛。日本生物工程师已经调整了大肠杆菌基因，以便他们抽出蒂巴因，这是一种可以被修饰成止痛药的吗啡前体。与最近开发的涉及酵母的方法相比，经遗传修饰的大肠杆菌产生300倍的蒂巴因和最小的不受管制风险。

“吗啡具有复杂的分子结构;因此，吗啡和类似止痛药的生产既昂贵又耗时，”京都大学的研究作者Fumihiko Sato说。“但是使用我们的大肠杆菌，我们能够在大约20克糖的情况下在几天内产生2.1毫克的蒂巴因，而不是酵母的0.0064毫克。”

吗啡是从罂粟汁中提取出来的，其过程会产生阿片类药物如蒂巴因和可待因。其他合成生物学家最近设计了酵母基因组，以便从糖中生产鸦片生物碱。然而，存在道德问题，包括如果可以获得必需的酵母菌株，则可以容易地且不受管制地产生止痛分子的风险。

对于大肠杆菌，佐藤说这种生产风险微不足道。

“四种转基因大肠杆菌菌株是将糖转化为蒂巴因所必需的，”佐藤解释道。“ 大肠杆菌更难管理，需要处理方面的专业知识。这应该成为对不受管制的生产的威慑。”

2011年，Sato及其同事设计了大肠杆菌来合成网状番荔枝碱，这是另一种吗啡前体，在转化过程中早于蒂巴因出现。在新的系统中，团队的补充基因来自其他细菌和酶的罂粟，基因黄莲，和拟南芥。该团队将新系统中酶的强烈活动归功于他们成功制造蒂巴因的希望，并希望进一步改进。“通过添加另外两个基因，我们的大肠杆菌能够产生氢可酮，这肯定会提高这种技术的实用性，”佐藤说。“随着技术的进一步改进和药品法规的清除，从微生物制造吗啡类止痛药很快就会成为现实。”