Рецензия на монографию «Биотехнология нуклеотидов: микробиологический синтез» Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Рецензия / Critique УДК 602.4: 577.113.3

DOI: 10.21285/2227-2925-2016-6-3-151 -152 РЕЦЕНЗИЯ НА МОНОГРАФИЮ

«БИОТЕХНОЛОГИЯ НУКЛЕОТИДОВ: МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ» В. В. Верхотуров

Иркутский национальный исследовательский технический университет CRITIQUE OF THE MONOGRAPH

"BIOTECHNOLOGY OF NUCLEOTIDE: MYCROBIOLOGICAL SYNTHESIS"

V.V. Verkhoturov

Irkutsk National Research Technical University

Нуклеотиды - это органические соединения, которые играют ключевую роль во многих биологических процессах: служат основой для построения ДНК и РНК; отвечают за синтез белков и генетическую память; являются универсальными источниками энергии; входят в состав коферментов и витаминов; принимают участие в метаболизме. Безусловно, нуклеотиды являются ценнейшими лекарственными препаратами, субстанциями для фармакологической промышленности и реактивами для химических производств и научных исследований.

Постоянный интерес к нуклеотидам со стороны производителей реактивов, лекарственных препаратов, биологически активных и пищевых добавок способствует разработке биотехнологических способов масштабного получения этих соединений. К сожалению, в настоящее время производство многих нуклеотидов в России отсутствует. Применяемые за рубежом методы получения (методы экстракции из биомассы) имеют низкий выход целевого продукта и высокую стоимость. Наиболее перспективным методом их получения является микробиологический синтез. Необходимо отметить, что практическое исполнение микробиологического синтеза нуклеотидов имеет очевидные трудности, связанные с недостатком и несовершенством предложенных штаммов-продуцентов и методов его получения.

В монографии профессора В.Ж. Цыренова «Биотехнология нуклеотидов: микробиологический синтез»1 рассматриваются пути биосинтеза нуклеотидов и нуклеотидных коферментов у микроорганизмов, их регуляция и взаимосвязь с другими метаболическими путями. Показаны

1

Цыренов В.Ж. Биотехнология нуклеотидов: микробиологический синтез / Отв. редактор А.М. Без-бородов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2014. 335 с.

теоретические предпосылки исследования этих путей для сверхсинтеза указанных соединений, а также достижения и перспективы применения прямого биосинтеза и синтеза их предшественников. Приведены конкретные примеры получения нуклеозидфосфатов, нуклеотидных коферментов и аналогов нуклеотидов.

В главе 1 рассмотрен метаболизм 5-фос-форибозил-1-пирофосфата (ФРПФ) у микроорганизмов - ключевого метаболита, участвующего в синтезе нуклеотидов. Рассматриваются возможные пути регуляции активности фермента ФРПФ-синтетазы, влияние различных факторов на пул ФРПФ в клетке. Во второй главе автор подробно раскрывает пути биосинтеза de novo пуриновых нуклеозидфосфатов, начиная с их общего предшественника-инозин-5'-моно-фосфата (ИМФ). Главы 3 и 4, посвященные синтезу пуриновых нуклеотидов в клетках микроорганизмов, имеют практическое значение для биотехнологии. Особое внимание автор уделил детальному описанию путей биосинтеза пуриновых нуклеотидов у Corinebacterium ammoni-agenes АТСС 6872.

Следующие главы посвящены микробной биотехнологии нуклеозидмонофосфатов пури-нового ряда, АТФ и родственных соединений. Рассматриваются особенности катаболизма глюкозы у продуцентов нуклеотидов, у которых отмечается сверх-синтез рибозо-5-фосфата и ФРПФ.

Особое внимание следует уделить главе, посвященной синтезу и роли неорганических полифосфатов в биотехнологии. Приведенные в монографии данные о накоплении неорганических полифосфатов и пирофосфата в штаммах-продуцентах С. flavum ВСТИ 301, С. ammoniagenes ВСТИ 404, Arthrobacter sp. ВСТИ 5 указывают на сопричастность этих процессов. Учитывая энергетическое значение макроэргических соединений с

пирофосфатной связью, исследования, представленные в данной главе, привлекают внимание перспективами дальнейших исследований. Раскрыты пути биосинтеза de novo и salvage синтеза, а также распада НАД+ в микробных клетках. Дана характеристика регуляторным ферментам, описаны их свойства, методы выделения и пути регуляции активности. Предложена технология микробиологического синтеза НАД+ с помощью коринеподобных бактерий. Подробно описаны все стадии процесса, дана принципиальная технологическая схема синтеза, выделения, очистки НАД+ с применением штамма-продуцента С. am-moniagenes ВСТИ 404.

Отдельные разделы посвящены примерам синтеза и выделения НАД+ из биомассы дрожжей, из тканей растений и животных, физико-химические и ферментативные методы получения НАД+, а также современным способам микробиологического синтеза флавиновых нуклеоти-

дов. Заключение монографии корректно обобщает результаты собственных исследований и литературного материала. Несомненным достоинством книги является приведенный обширный список отечественных и зарубежных литературных источников, включающий 650 наименований.

Учитывая широкомасштабный характер проведенных исследований, их результаты и модели могут быть применены для разработки биотехнологических процессов получения нуклео-тидов. Все это подтверждает своевременность и высокий научно-технический уровень работы, на основании чего, монографию, безусловно, можно рекомендовать к изданию. Данная монография может быть использована в качестве учебного и справочного пособия студентами, аспирантами и научно-педагогическими работниками профильных образовательных и научно-производственных учреждений.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации

AUTHORS' INDEX Affiliations

Василий В. Верхотуров

Иркутский национальный исследовательский

технический университет

664074, Россия, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Д.б.н., профессор

[email protected]

Vasilii V. Verkhoturov

Irkutsk National Research Technical University 83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia Doctor of Biology, Professor [email protected]

Поступила 29.06.2016

Received 29.06.2016