Tobaksplanter som livreddere

Queensland University of Technology (QUT), Australien, er den eneste internationale samarbejdspartner i et europæisk projekt på AUD$10,5 millioner til udvikling af nye tobakssorter, der kan bruges som biofabrikker til lægemidler og vacciner.

Forskningsstipendiat Dr. Cara Mortimer, fra QUT's Center for Tropical Crops and Biocommodities, sagde, at projektet havde til formål at udvikle en avanceret 'værktøjskasse' af planteforædlingsteknikker til tobak.

Disse værktøjer vil blive brugt til at skabe høj værdi, ikke-ryger tobaksvarianter til at blive fabrikker, der producerer molekyler og proteiner til livreddende lægemidler og vacciner.

"Dette projekt ser ud til at levere tobaksplanter, som er effektive biofabrikker, og som kan dyrkes, at tilbyde et alternativ til opdræt af traditionel tobak, Dr. Mortimer sagde. "Tobaksvarianter, der er potentielle livreddere.

Traditionel tobak er i tilbagegang rundt om i verden, og dette giver sociale problemer i mange landdistrikter, hvor samfund og bønders levebrød er bygget op omkring afgrøderne."

Dr. Mortimer sagde, at QUT blev inviteret til at samarbejde hovedsageligt på grund af arbejdet fra professor i molekylær genetik, Peter Waterhouse, også fra Center for Tropiske Afgrøder og Bioråvarer, og hans team i sekventering af genomet af australsk hjemmehørende tobaksplante Nicotiana benthamiana .

Kendt som Pitjuri-planten af ​​indfødte australiere, N. benthamiana betragtes som forsknings-'lab-rotten' i den molekylære planteverden, brugt globalt af genetikere som en eksperimentel vært i plantevirologi.

N. benthamiana er også i stigende grad ved at blive en biofabrik for rekombinante proteiner til medicin, industri og forskning. Det blev brugt til at producere ZMapp, antistofcocktailen, der blev administreret under ebola-udbruddet i 2015, og er i øjeblikket ved at blive testet for produktion af en række farmaceutiske proteiner, fra virale vacciner til terapeutiske behandlinger for brystkræft og non-Hodgkin lymfom, autoimmune sygdomme og svampeinfektioner.

Professor Waterhouses team har sporet historien om laboratoriestammen af ​​den indfødte plante og fundet ud af, at den vokser nær grænsen mellem det vestlige australske og det nordlige territorium, og dets frø blev sendt af en australsk videnskabsmand til Amerika i 1939, har gået fra laboratorium til laboratorium lige siden. Det oprindelige plantegenom har næsten 60, 000 gener, dobbelt så mange som en almindelig plante.

Professor Waterhouse sagde, at QUT-forskere har sekventeret omkring 85% af disse gener og delt informationen gennem et open source-websted. Yderligere 11% af generne er blevet delvist sekventeret, mens de resterende 4 % endnu ikke er identificeret.

"Samarbejde i Newcotiana-projektet vil give os mulighed for at få 100 % af plantens genom sekventeret, " sagde professor Waterhouse.

"Gennem projektet vil vi have adgang til state-of-the-art sekventerings- og samlingsteknologier for at lave et mere præcist kort over genomet, og vi vil være i stand til at levere dette til konsortiet og hele det videnskabelige samfund gennem den hjemmesideressource, vi allerede har etableret.

"Hvis du har hele genomet sekventeret, du ved hvad du har med at gøre, og du kan opnå større præcision i applikationerne med den information."

Professor Waterhouse og hans team har en samling af forskellige, 'vild' N. benthamiana fra omkring Australien, og har delvist sekventeret genomerne af disse planter.

"Vi har opdaget, at der er endnu flere gener repræsenteret i disse 'vilde' varianter end i laboratorieplanten, " han sagde.

"Vi synes, der er en stor uudnyttet ressource med disse varianter, som giver endnu flere muligheder. Det er meget spændende."