Technische Universiteit van Queensland (QUT), Australië, is de enige internationale samenwerkingspartner in een Europees project van AUD $ 10,5 miljoen om nieuwe tabakssoorten te ontwikkelen die kunnen worden gebruikt als biofabrieken voor geneesmiddelen en vaccins.

Onderzoeksgenoot dr. Cara Mortimer, van het QUT-centrum voor tropische gewassen en biocommodities, zei dat het project gericht was op het ontwikkelen van een geavanceerde 'toolbox' van plantenveredelingstechnieken voor tabak.

Deze instrumenten zouden worden gebruikt om hoogwaardige, rookvrije tabakssoorten om te bouwen tot fabrieken die moleculen en eiwitten produceren voor levensreddende medicijnen en vaccins.

"Dit project wil tabaksplanten opleveren die efficiënte biofabrieken zijn en die kunnen worden gekweekt, een alternatief bieden voor de landbouw van traditionele tabak, "Zei Dr. Mortimer. "Tabaksvariëteiten die potentieel levensreddend zijn.

Traditionele tabak is wereldwijd in verval, en dit levert sociale problemen op in veel plattelandsgebieden waar gemeenschappen en het levensonderhoud van boeren rond de gewassen zijn gebouwd."

Dr. Mortimer zei dat QUT was uitgenodigd om samen te werken, grotendeels vanwege het werk van professor moleculaire genetica Peter Waterhouse, ook van het Centrum voor Tropische Gewassen en Biogrondstoffen, en zijn team bij het sequencen van het genoom van de Australische inheemse tabaksplant Nicotiana benthamiana .

Bekend als de Pitjuri-plant door inheemse Australiërs, N. benthamiana wordt beschouwd als de research 'lab rat' van de moleculaire plantenwereld, wereldwijd gebruikt door genetici als een experimentele gastheer in plantenvirologie.

N. benthamiana wordt ook steeds meer een biofabriek voor recombinante eiwitten voor medicijnen, industrie en onderzoek. Het werd gebruikt om ZMapp te produceren, de antilichaamcocktail die is toegediend tijdens de ebola-uitbraak van 2015, en wordt momenteel getest voor de productie van een reeks farmaceutische eiwitten, van virale vaccins tot therapeutische behandelingen voor borstkanker en non-Hodgkin-lymfoom, auto-immuunziekten en schimmelinfecties.

Het team van professor Waterhouse heeft de geschiedenis van de laboratoriumstam van de inheemse plant getraceerd en ontdekt dat deze groeit in de buurt van de grens tussen West-Australië en Noordelijk Territorium en dat de zaden in 1939 door een Australische wetenschapper naar Amerika zijn gestuurd. sindsdien van laboratorium naar laboratorium gaan. Het inheemse plantengenoom heeft bijna 60, 000 genen, tweemaal het aantal van een gewone plant.

Professor Waterhouse zei dat QUT-onderzoekers ongeveer 85% van die genen hebben gesequenced en de informatie hebben gedeeld via een open source-website. Nog eens 11% van de genen is gedeeltelijk gesequenced, terwijl de resterende 4% nog moet worden geïdentificeerd.

"Samenwerking in het Newcotiana-project stelt ons in staat om 100% van het genoom van de plant te sequensen, ' zei professor Waterhouse.

"Door het project zullen we toegang hebben tot state-of-the-art sequencing- en assemblagetechnologieën om een ​​nauwkeuriger kaart van het genoom te maken, en we zullen dit aan het consortium en de hele wetenschappelijke gemeenschap kunnen leveren via de website die we al hebben opgezet.

"Als je het hele genoom hebt gesequenced, je weet waar je mee bezig bent, en met die informatie kun je meer precisie in de toepassingen bereiken."

Professor Waterhouse en zijn team hebben een verzameling van verschillende, 'wild' N. benthamiana uit heel Australië, en hebben de genomen van deze planten gedeeltelijk gesequenced.

"We hebben ontdekt dat er in deze 'wilde' varianten nog meer genen vertegenwoordigd zijn dan in de laboratoriumplant, " hij zei.

"We denken dat er met deze varianten een geweldige onbenutte bron is die nog meer mogelijkheden biedt. Het is heel spannend."