CU-Boulder #

Milking the New Whey #

Bovine milk production significantly contributes to global warming, largely due to cow methane production. This research begins to solve this problem by using the more sustainable organism, soybeans, to generate a genetically equivalent form of whey protein found in bovine milk. Soybean fields use less land, energy, and produce fewer greenhouse gasses than milk farms, making them more sustainable for milk production. This research uses synthetic biology techniques to bioengineer the whey proteins alpha-lactalbumin and beta-lactoglobulin in soybeans. This is done by engineering a DNA plasmid containing the alpha-lactalbumin or beta-lactoglobulin coding region, a promoter and terminator specific to soybeans, and a GUS reporter gene. This plasmid is then transformed into Agrobacterium which will naturally insert the synthetic plasmid into a soybean seed. The transfected soybean seed will then have the machinery to produce whey proteins. Producing whey proteins in soybeans is the first step to sustainably produce bovine milk.

ウシのミルク生産は、ウシが産出するメタンガスの大量排出により、地球温暖化に大きな影響を与えています。この研究では、より持続可能な生物体である大豆を用いて、ウシのミルクに含まれるホエイタンパク質の遺伝的に同等な形状を生成することで問題解決を試みています。大豆栽培は、「牛乳農場」に比べて土地・エネルギーの消費が少なく、温室効果ガスの排出も少ないため、ミルク生産においても持続可能であると言えます。今回の研究では、合成生物学の技術を用いて、大豆の中でホエイタンパク質（アルファ-ラクタアルブミンおよびベータ-ラクトグロブリン）を生物工学的に生成します。具体的には、アルファ-ラクタアルブミンまたはベータ-ラクトグロブリンのコーディング領域、大豆特有のプロモーターとターミネーター、そしてGUSレポーター遺伝子を含むDNAプラスミドを設計します。このプラスミドはアグロバクテリウムに転換され、これが自然に遺伝子組み換えのプラスミドを大豆の種子に挿入します。この結果、遺伝子組み換え大豆の種子は、ホエイタンパク質を生産する機能を持つようになります。大豆でホエイタンパク質を生成することは、持続可能なウシのミルク生産の第一歩なのです。

reference:

• iGEM CU-Boulder Team Information
• iGEM CU-Boulder Wiki