В исследовании, опубликованном в журнале eLife, ученые обнаружили, что рыбки данио способны вырабатывать химическое вещество под названием гадусол, которое защищает от УФ-излучения. Они успешно воспроизвели метод, который используют рыбки данио, экспрессируя соответствующие гены в дрожжах.
Полученные данные открывают двери для крупномасштабного производства гадусола для солнцезащитного крема и в качестве антиоксиданта в фармацевтических препаратах.
«Тот факт, что это соединение вырабатывается рыбой, а также другими животными, включая птиц, делает его безопасным для употребления в форме таблеток», – говорит профессор Таифо Махмуд, ведущий автор исследования.
Однако потребуются дальнейшие исследования, чтобы проверить, всасывается, распределяется и метаболизируется в организме и как гадусол, чтобы проверить его эффективность и безопасность.
Первоначально гадусол был обнаружен в икре трески и с тех пор был обнаружен в глазах креветок-богомолов, яйцах морских ежей, губках, а также в спящих яйцах и недавно вылупившихся личинках морских креветок. Ранее считалось, что рыба может получить это химическое вещество только через свой рацион или через симбиотические отношения с бактериями.
Морские организмы в верхних слоях океана и на рифах подвергаются интенсивному и часто безжалостному солнечному свету. Гадусол и родственные соединения представляют большой научный интерес из-за их способности защищать ДНК от повреждения УФ-лучами. Есть свидетельства того, что земноводные, рептилии и птицы также могут производить гадусол, в то время как у людей и других млекопитающих отсутствует генетический механизм.
Команда исследовала соединения, похожие на гадусол, которые используются для лечения диабета и грибковых инфекций.
Считалось, что общий для них биосинтетический фермент EEVS присутствует только в бактериях. Ученые были удивлены, обнаружив, что рыбы и другие позвоночные содержат гены, похожие на те, которые кодируют EEVS.
Заинтересовавшись их функцией у животных, они выразили ген рыбок данио в E. coli и анализ показали, что рыба объединяет EEVS с другим белком, производство которого может быть индуцировано светом, для производства гадусола. Чтобы убедиться, что этой комбинации действительно достаточно, ученые передали гены дрожжам и заставили их работать, чтобы посмотреть, что они создадут.
Это подтвердило производство гадусола. Его успешное производство на дрожжах обеспечивает жизнеспособный путь к коммерциализации.
Помимо защиты от ультрафиолета, гадусол также может играть роль в реакции на стресс, в эмбриональном развитии и в качестве антиоксиданта.
«В будущем можно будет использовать дрожжи для производства больших количеств этого природного соединения для солнцезащитных таблеток и лосьонов, а также для другой косметики, продаваемой в вашем местном супермаркете или аптеке», – говорит профессор Махмуд.