نقش مهاری آنزیم فورمات دهیدروژناز در رشد باکتری صنعتی BL۲۱

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 222

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_NCMBJ-12-46_006

تاریخ نمایه سازی: 7 تیر 1401

چکیده مقاله:

سابقه و هدف: متابولیسم بالا در حضور اکسیژن با سرعت رشد سریع در طیف وسیعی از ارگانیسم ها از جمله باکتری ها، مخمرها و یا سلول های سرطانی رخ می دهد. توانایی رشد با راندمان بالا نقش مهمی در بیوتکنولوژی به­ویژه در طی فرآیند تولید پروتئین ها (به­طور ترجیحی نوترکیب) و یا ترکیب­های متابولیک مانند اسیدهای آلی و متابلیت­های ثانویه ایفا می کند. افزایش راندمان رشد باکتری­ها به­ویژه باکتری اشرشیاکلی که موتور فعالیت­های تحقیقاتی و صنعتی است هدف آرمانی در بیوتکنولوژی میکربی است. در این تحقیق بر آن شدیم تا با بررسی مسیرهای متابولیکی E. coli راهکاری برای کاهش میزان CO۲ تولیدی و در نتیجه افزایش راندمان تولید توده سلولی از مواد آلی در فرآیند رشد و تکثیر پیدا کنیم. مواد و روش-ها: مسیرهای متابولیکی مستند شده در وبگاه KEGG با دیدگاه کاهش راندمان تولید CO۲ از اسید فرمیک بررسی شد. دو سویه باکتری ناک اوت شده با منشاء K۱۲ از بانک میکروبی Keio تهیه شد. سپس، سویه­های منتخب در محیط کمپلکس (LB) و ساده (M۹+Glycerol) کشت داده شدند. میزان تولید توده سلولی در تیمارهای مختلف با اندازه­گیری جذب نوری در ۶۰۰ نانومتر با یکدیگر و هم­چنین با سویه استاندار BL۲۱ مقایسه شدند. نتایج: در محیط پیچیده LB، موتان باکتری­های اشرشیا (W۳۸۶۶ و W۴۰۴۰.) نسبت­به BL۲۱  از رشد بیش­تری (در حدود ۵ برابر درساعات ۸ و ۱۰ ساعته و ۳ برابری در زمان ۱۲ ساعته نسبت­به نمونه­های دارای ژن فورمات دهیدروژناز) برخوردارند. البته این تفاوت در محیط ساده M۹ بارزتر بود به­طوری­که رشد بیش از ۶ برابری در زمان ۲۴ساعت از انکوباسیون در نمونه­های موتان فاقد ژن فورمات دهیدروژناز نسبت­به سویه مادر BL۲۱ مشاهده نمودیم. بحث: آزمایش­ها با پیش­بینی­های متابولیکی به­طور کامل مطابقت داشت و رشد باکتری­های موتان از باکتری BL۲۱ بیش­تر بود. نکته جالب توجه رشد بیش­تر موتان­ها در محیط ساده حاوی گلیسرول بود که نشان داد گلیسرول منبع به­طور کامل مناسبی برای رشد باکتری اشرشیاکلی است. این نتایج دلایل عدم تطابق پیش­بینی­های مدل­های متابولیکی قبلی که گلیسرول را یک منبع کربن مناسب برای رشد E. coli اعلام کرده بود، ولی در عمل به آن دست نمی­یافت، را توضیح می­دهد. نتیجه­ گیری: در شرایط فیزیولوژیکی نرمال E. coli قادر به رشد بالایی در محیط گلیسرول نیست، حذف ژن فورمات دهیدروژناز در آن سبب تغییرهای اساسی در روند متابولیسمی و افزایش چند برابری رشد در مقایسه با سویه بیانی BL۲۱ گردید که بیانگر نقش این آنزیم در جلوگیری از افزایش راندمان رشد E. coli در حضور گلیسرول است. به­علاوه از سویه حاصل می­توان در بیان پروتئین­های نوترکیب با راندمان بالاتر استفاده نمود.

نویسندگان

رویا رضوی پور

Department Of Biology, Science and Research Branch Islamic Azad University, Tehran, Iran

عباس اخوان سپهی

Department Of Microbiology, School Of Biology Sciences, North Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

محمد حسین مدرسی

Department of Medical Genetics, School Of Medicine, Tehran University Of Medical Sciences, Tehran, Iran

بیژن بمبئی

Department Of Biotechnology Systems, National Institute Of Genetic Engineering and Biotechnology, Tehran, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Baba T, Ara T, Hasegawa M, Takai Y, Okumura Y, ...
  • Blattner FR, Plunkett III G, Bloch CA, Perna NT, Burland ...
  • Hayashi K, Morooka N, Yamamoto Y, Fujita K, Isono K, ...
  • Nazari N, Moghimi HJMJoB. Optimization of the effective factors in ...
  • Basan M, Hui S, Williamson JRJSR. ArcA overexpression induces fermentation ...
  • KEGG Pathway database۷. Reda T, Plugge CM, Abram NJ, Hirst ...
  • WWW.Berenda.org۹. Regulon DB.ccg.unam.mx۱۰. National Institute Of Genetic Engineering and Biotechnology۱۱. ...
  • Jiang C-H, Wu F, Yu Z-Y, Xie P, Ke H-J, ...
  • Nikaido, H.. The Limitations of LB Medium. Small things considered ...
  • Giaever G, Chu AM, Ni L, Connelly C, Riles L, ...
  • Pierce SE, Davis RW, Nislow C, Giaever GJNp. Genome-wide analysis ...
  • Polyak SW, Abell A, Wilce MCJ, Zhang L, Booker GWJAm, ...
  • Davis MS, Solbiati J, Cronan Jr JEJJoBC. Overproduction of acetyl-CoA ...
  • Riedel C, Rittmann D, Dangel P, Möckel B, Petersen S, ...
  • Willrodt C, David C, Cornelissen S, Bühler B, Julsing MK, ...
  • Ibarra RU, Edwards JS, Palsson BOJN. Escherichia coli K-۱۲ undergoes ...
  • Baba T, Ara T, Hasegawa M, Takai Y, Okumura Y, ...
  • Blattner FR, Plunkett III G, Bloch CA, Perna NT, Burland ...
  • Hayashi K, Morooka N, Yamamoto Y, Fujita K, Isono K, ...
  • Nazari N, Moghimi HJMJoB. Optimization of the effective factors in ...
  • Basan M, Hui S, Williamson JRJSR. ArcA overexpression induces fermentation ...
  • KEGG Pathway database۷. Reda T, Plugge CM, Abram NJ, Hirst ...
  • WWW.Berenda.org۹. Regulon DB.ccg.unam.mx۱۰. National Institute Of Genetic Engineering and Biotechnology۱۱. ...
  • Jiang C-H, Wu F, Yu Z-Y, Xie P, Ke H-J, ...
  • Nikaido, H.. The Limitations of LB Medium. Small things considered ...
  • Giaever G, Chu AM, Ni L, Connelly C, Riles L, ...
  • Pierce SE, Davis RW, Nislow C, Giaever GJNp. Genome-wide analysis ...
  • Polyak SW, Abell A, Wilce MCJ, Zhang L, Booker GWJAm, ...
  • Davis MS, Solbiati J, Cronan Jr JEJJoBC. Overproduction of acetyl-CoA ...
  • Riedel C, Rittmann D, Dangel P, Möckel B, Petersen S, ...
  • Willrodt C, David C, Cornelissen S, Bühler B, Julsing MK, ...
  • Ibarra RU, Edwards JS, Palsson BOJN. Escherichia coli K-۱۲ undergoes ...
  • نمایش کامل مراجع