نقش مهاری آنزیم فورمات دهیدروژناز در رشد باکتری صنعتی BL۲۱
- سال انتشار: 1400
- محل انتشار: مجله تازه های بیوتکنولوژی سلولی – مولکولی، دوره: 12، شماره: 46
- کد COI اختصاصی: JR_NCMBJ-12-46_006
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 237
نویسندگان
Department Of Biology, Science and Research Branch Islamic Azad University, Tehran, Iran
Department Of Microbiology, School Of Biology Sciences, North Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
Department of Medical Genetics, School Of Medicine, Tehran University Of Medical Sciences, Tehran, Iran
Department Of Biotechnology Systems, National Institute Of Genetic Engineering and Biotechnology, Tehran, Iran
چکیده
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.کلیدواژه ها
Escherichia coli, Metabolic pathways, Formate dehydrogenase, Increased growth rate, Iau Science., اشرشیاکلی, مسیر متابولیکی, فورمات دهیدروژناز, افزایش ضریب رشد, .Iau Scienceاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.