В Перми создали для биомедицины новую технологию выделения ДНК из молок рыб

Экономичный способ выделения фрагментов ДНК из молок лососевых рыб для использования их в биомедицине и других биотехнологических отраслях разработали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и Института экологии и генетики микроорганизмов (ИЭГМ) УрО РАН, 25 июля сообщает пресс-служба Пермского Политеха.

Звенья молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), которые присутствуют в клетках всех живых организмов, кроме хранения генетической информации, активно участвуют в синтезе белков, влияют на рост и восстановление клеток, а также стимулируют иммунную систему.

Ученые в настоящее время могут выделять эти соединения — нуклеотиды, которые используются в тканевой инженерии, создании лекарств, биологически активных добавок (БАД), антивозрастных средств. Источником нуклеотидов для этих целей в основном служат молоки рыб, содержащие очень высокие концентрации ДНК.

Фрагменты, выделяемые из ДНК, активно изучаются, а в некоторых странах, например, Корее и Италии, их уже используют как коммерческий продукт. Так, на основе полинуклеотидов создаются гидрогели, заживляющие нановолокна и пленки, используемые для восстановления поврежденных органов и тканей человека.

Однако потенциал рыбных молок как источника полинуклеотидов в России пока в полной мере не используется. Молоки, побочный продукт рыбной промышленности, не перерабатываются, а обычно продаются в замороженном виде в магазинах, хотя они могут стать недорогим сырьем для производства биомедицинских продуктов — основой для различных биодобавок, кремов и сывороток, способствующих заживлению рубцов, укрепляющих иммунитет и обеспечивающих антивозрастной эффект.

Причиной этого является отсутствие у промышленности России отечественных экономичных технологий получения этих биоактивных молекул. Данный пробел решили восполнить пермские ученые.

Результаты исследования созданной ими новой технологии продемонстрировали конкурентоспособный выход целевого продукта, составивший более 5%. Технология пермских ученых может быть использована для создания российских медицинских и косметических препаратов на основе местного доступного сырья.

В процессе разработки своего метода ученые ПНИПУ и ИЭГМ УрО РАН исследовали возможность выделения фрагментов ДНК из молок лососевых рыб с использованием расщепляющего белки фермента трипсина.

Замороженные молоки тихоокеанского лосося исследователи сначала размораживали, измельчали и перетирали до однородного состояния. Полученную массу помещали в колбы, куда потом заливали специальный раствор, улучшающий работу ферментов.

Далее они помещали туда в концентрации 0,25 и 0,5 мг/г трипсин, который высвобождал молекулы ДНК из клеток. Ферментирование производилось при температуре 45 °C. После чего для снижения вязкости в полученный продукт добавляли стерильную дистиллированную воду, перемешивали и в этой жидкости определяли содержание ДНК.

Доцент кафедры химических технологий ПНИПУ, кандидат технических наук Юлия Рожкова рассказала о результатах исследования, которое она проводила совместно с заведующей лабораторией Биохимии развития микроорганизмов ИЭГМ УрО РАН Татьяной Полюдовой:

«С использованием спектрофотометра мы подтвердили его наличие в веществе, а с помощью флуориметра — измерили концентрацию молекул. Результаты показали, что образец с большей концентрацией трипсина позволяет выделить на 25% больше ДНК по сравнению с меньшей дозой. В целом от исходного веса молок удалось получить около 5% ДНК, что является достаточно конкурентоспособным результатом и говорит о перспективности внедрения способа в массовое производство».

Результаты проделанной работы исследователи представили в статье «Молоки лососевых рыб, как сырье для получения ДНК», опубликованной в сборнике трудов конференции «Молодежная наука 2025: технологии, инновации».

Пермские ученые продолжают исследования возможностей выделения ДНК из молок. В настоящее время они получают ее из молок рыб семейства осетровых, которые им предоставляет агроферма «Море Лаптевых», расположенная в Республике Марий Эл.

Технология, предложенная пермскими учеными, поможет эффективно получать из доступного отечественного сырья — отходов рыболовной промышленности, ценные для биомедицины продукты, которые могут стать основой для российских аналогов таких зарубежных препаратов, как заживляющие средства, гидрогели и каркасы для тканевой инженерии, а также для антивозрастных кремов и сывороток.