بهبود تولید هیالورونیکاسید با روش مبتنی بر زیست شناسی سامانه ها

هیالورونیک اسید، پلی ساکاریدی خطی است که از واحدهای تکرارشونده ی -Nاستیل گلوکزآمین و گلوکورونیک اسید تشکیل شده است (Heldermon et al., ۲۰۰۱) و به عنوان یک محصول تجاری، بهبود تولید آن از طریق تخمیر میکروبی حائز اهمیت است. عوامل گوناگونی مثل تغییر pH، اضافه کردن اسیدهای آمینه لایزین و آرژینین، افزایش دما و اضافه کردن پیروات به محیط کشت، تولیدهیالورونیک اسید را افزایش میدهند (Liu et al., ۲۰۰۸) ، (Jagannath and Ramachandran, ۲۰۱۰)، (Liu et al., .۲۰۰۹a) هدف از این پژوهش شناسایی حذفهای ژنی موثر بر بهبود تولید هیالورونیک اسید در سویه باکتریایی استرپتوکوکوس زواپیدمیکوس است. از آنجائی که عوامل و ژن های گوناگونی در تولید هیالورونیک اسید موثر هستند، نگاهی جامع بر فرایند تولید هیالورونیک اسید میتواند راهگشا باشد. در این پژوهش با روش مبتنی بر زیست شناسی سامانه ها و با استفاده از مدل متابولیکی مقیاس ژنوم سویه ی باکتریایی استرپتوکوکوس زواپیدمیکوس، سویه ی جهش یافته سه گانه با هدف بهبود تولید هیالورونیک اسید پیشنهاد گردید. با رویکرد حذف های ژنی مکرر در مدل متابولیکی یاد شده، مشخص شد با حذف درون رایانه ای واکنشهای آنزیمی آسپارتات سمی آلدهیددهیدروژناز، والینترانس آمیناز و دی هیدرواوروتاتدهیدروژناز، نرخ تولید هیالورونیکاسید از صفر در سویه ی وحشی به ۷/۳۳ میلی مول بر گرم وزن خشک سلولی بر ساعت افزایش می یابد.

Keywords:

استرپتوکوکوس زواپیدمیکوس , مدل متابولیکی مقیاس ژنوم , هیالورونیک اسید