Российские ученые нашли способ избавиться от канцерогена в вине

© Фото: Виталий Тимкив / РИА НовостиТехнолог винодельческого предприятия в цехе брожения вина.
Технолог винодельческого предприятия в цехе брожения вина.
Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН запатентовали технологию, позволяющую сделать вино более безопасным: они удалили из генома дрожжей ген, отвечающий за синтез мочевины. Благодаря этому удалось предотвратить накопление такой молекулы в вине и тем самым избежать ее превращения в опасный канцероген.
Брожение виноградного сусла обеспечивают дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Кроме реакции брожения в клетках этих микроорганизмов, происходит множество других биохимических реакций. Одна из них приводит к образованию мочевины. При хранении вина мочевина реагирует со спиртом, превращаясь в этилкарбамат — вещество-канцероген. Целью ученых было найти способ улучшить промышленные штаммы дрожжей так, чтобы они не производили мочевину.
Ключевым ферментом, с которым работали исследователи, является аргиназа. Именно она способствует расщеплению аминокислоты аргинина на орнитин и мочевину. Ученые предположили, что если удалить ген CAR1, кодирующий аргиназу, то клетки дрожжей не смогут производить фермент для синтеза мочевины.
"Модифицированный штамм имеет большие перспективы для использования в виноделии, поскольку он позволяет получать продукт, в котором отсутствует мочевина, а значит не может появиться канцерогенное соединение", – рассказывает доктор биологических наук, заведующий лабораторией молекулярной генетики ФИЦ Биотехнологии РАН Виталий Кушниров.
Основная сложность в процессе исследования заключалась в том, что штамм Saccharomyces cerevisiae триплоиден, то есть имеет целых три набора хромосом. Ученым нужно было контролировать, чтобы интересующий ген был "удален" во всех трех наборах хромосом. Отсутствие гена CAR1 в дрожжах подтвердилось в ходе проверки результатов исследования.