CIVILICA We Respect the Science
(ناشر تخصصی کنفرانسهای کشور / شماره مجوز انتشارات از وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی: ۸۹۷۱)

نقش مهاری آنزیم فورمات دهیدروژناز در رشد باکتری صنعتی BL۲۱

عنوان مقاله: نقش مهاری آنزیم فورمات دهیدروژناز در رشد باکتری صنعتی BL۲۱
شناسه ملی مقاله: JR_NCMBJ-12-46_006
منتشر شده در در سال 1400
مشخصات نویسندگان مقاله:

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

خلاصه 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.

کلمات کلیدی:
Escherichia coli, Metabolic pathways, Formate dehydrogenase, Increased growth rate, Iau Science., اشرشیاکلی, مسیر متابولیکی, فورمات دهیدروژناز, افزایش ضریب رشد, .Iau Science

صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1475992/