Site Rengi

BilgiliUsta.com | Aradığınız Her Bilginin Adresi.

Mikrobiyal Enzimlerin Geliştirilmesine Müteveccih Çalışmalar

  • 14 Nisan 2021
  • Mikrobiyal Enzimlerin Geliştirilmesine Müteveccih Çalışmalar için yorumlar kapalı
  • 84 kez görüntülendi.

Farklı endüstriyel emellerde yaygın olarak kullanılan aktinobakteriler gibi muhtelif ve büyük ölçülerde enzimler vardır. Enzimlerin spesifik özellikleri, endüstriyel işlevlerdeki tepkinlerin daha hafif şartlar altında, daha iyi bereket ve daha az atık ile yürütülmesine izin verir. Natürel enzimler için daha fazla yine tasarım çok ehemmiyetlidir, zira bunlar genellikle biyokatalitik süreçler için uygun değildir. Son zamanlarda, yeni […]

Farklı endüstriyel emellerde yaygın olarak kullanılan aktinobakteriler gibi muhtelif ve büyük ölçülerde enzimler vardır. Enzimlerin spesifik özellikleri, endüstriyel işlevlerdeki tepkinlerin daha hafif şartlar altında, daha iyi bereket ve daha az atık ile yürütülmesine izin verir. Natürel enzimler için daha fazla yine tasarım çok ehemmiyetlidir, zira bunlar genellikle biyokatalitik süreçler için uygun değildir. Son zamanlarda, yeni mikrobiyal natürel ve yaratan enzimler, genomik, metagenomik, proteomik, yararlı ekspresyon sistemleri ve ortaya çıkan rekombinant DNA’nın son gelişmiş teknolojileri ile eşzamanlı olarak keşfedilmiştir.
Enzim biyoteknolojisinin devam eden gelişimi, endüstriyel biyokataliz alanının iyileştirilmesine dayanakçı olur. Termofilik aktinobakteriler, endüstriyel harekâtlarda yaygın olarak kullanılan termostabil enzimler üretir. Tersine, psikrofilik aktinobakteriler düşük sıcaklıklarda iyi gelişirler ve bunun neticesinde enzimleri düşük sıcaklıklarda daha tesirlidir. Gelişmiş DNA dizileme tekniği, sanayide yaygın olarak kullanılan proteinleri birleşimleyen tüm genlerin dizilerinin ve işlevlerinin tanımlanmasına ve belirlenmesine imkân tanır. Rekombinant suşlar, enzim imalini büyük ölçekte potansiyel olarak artırmak için emin biyoteknolojik taşıtlar kullanılarak elde edilebilir.
Enzim özelliklerinin iyileştirilmesi, çoğalan bir arz üretilerek hakikatleştirilebilir. Endüstriyel enzimlerin, endüstriyel ölçekte imale erişmek için genellikle daha fazla ince ayara lüzumu vardır. Yapımın 100 kat çoğalması sebebiyle rekombinant DNA teknolojisinin büyük endüstriyel ölçeklerde acil kullanılmasıdır. Enzim modifikasyonunun işlevlerini rasyonel yine tasarım ve kombinatoryal usullere uyarlamak için iki ana yolu vardır. Bu iki ana yol alttaki gibidir:

Usçu ve Yenilikçi Tasarım

Bu strateji, enzimatik tepkinin 3 ebatlı yapısı ve kimyevi mekanizması hakkında bütün bilgi gerektiren amino asit ikamelerine erişmek için doğrudan değişinim kullanmaya sabretmektedir. Veritabanları protein yapılarını ve dizilerini kapsar, bu sebeple yeni bir enzimin referanslarla dizi karşılaştırması, işlevleri veya yapıları zati öğrenilen alakalı enzimleri tanımlayabilir.

Kombinatoryal Usuller

Mikrobiyal Enzimlerin Geliştirilmesine Yönelik ÇalışmalarKombinatoryal usuller, kiralite, biyokatalitik tesir, katalitik sürat, çözünürlük, özgüllük ve stabilite gibi bir enzim molekülü ile alakalı emin etmenlere katlanır. Bu usuller, yeni enzimler bulma usullerinden daha süratli, daha ucuz ve emin şartlar altında natürel usullerden daha iyi davranır. Yönlendirilmiş evrim olarak da adlandırılan kombinatoryal usuller, protein kodlayan gende PCR, yinelenen oligonükleotid manipülasyonlu mutagenez ve kimyevi casuslar gibi farklı teknikler kullanılarak gelişigüzel mutageneze sahiptir.
PCR tekniği, çok rakamda enzimde hem gelişigüzel hem de nokta değişinimleri ortaya çıkarır. Bu teknikler gelişigüzel rekombinant reelleştirir laboratuvar civarında tipik olarak % 70’den yüksek homolojiye sahip ana genler arasındadır. Nokta değişinimi, niyet etkin bölge harabeleri takribî 10-15 amino asit ve ona en yakın olanlar başka 20-30 amino asit tarafından asıllaştırılır.
CAS Ting olarak adlandırılan, kitaplıkların etkin site viranelerinden yapılan iki veya üç enkaz gruplarından oluşturulduğu bir kombinasyonel etkin site testine direnen başka bir yol daha vardır. PCR çalıştırılırken, amino asit abecesi eksiltilir ve yalnızca 12 amino asitten oluşan yeni proteinler birleşimlenir. Değişik teknikler karmaşık eksonlar veya alanlar, döngü bölgeleri, gelişigüzel kesmeler veya kodonların ilave edilmesi ve silinmesidir. Dahası, gelişigüzel yine tasarım teknolojisi, azami etkinliğe sahip, farklı pH kıymetlerinde ve sıcaklıklarda daha istikrarlı olan, çoğalan kiraliteye, değiştirilmiş substrat özgüllüğüne, organik çözücülerde stabiliteye sahip yeni ve geliştirilmiş enzimler oluşturmak için kullanılır.
Yeni substrat özgüllüğü, etkinliği, protein farmasötiklerinin ve biyolojik moleküllerin çoğalan biyolojik etkinliği vardır. Yönlendirilmiş evrim usulü, glifosat-N-asetiltransferaz etkinliğini 10.000 kat ve termostabiliteyi 5 kat artırabilir. Yönlendirilmiş evrim çalışması, 2000’den beri piyasada yeni ve geliştirilmiş enzimatik proteinlerin varlığına yol açmıştır.

Rekombinant Mikrobiyal Proteinlerin YapımıMikrobiyal Enzimlerin Geliştirilmesine Yönelik Çalışmalar

Moleküler biyoloji teknikleri, özellikle rekombinant DNA, farklı mikroorganizmalardan enzim yapımında büyük bir tesire sahiptir. Farklı mikroorganizmalardan kimileri; Bacillus spp, ralstonia ötropha, pseudomonas fluorescens, saccharomyce cerevisiae, pichia pastoris, hansenula polymorpha, aspergillus spp, trichoderma ve E. colidir.
İkincisi, doğru genom modifikasyonu, süratli gelişmesi ve farklı civarlarda iyi gelişmesi sebebiyle bu emelle kullanılan en yaygın bakteridir. Dahası, pseudomonas fluorescensPfenex Company’nin bakterileri 20 g / L protein üretebilir. Değişik taraftan, saccharomyces cerevisiae bakterilerden daha bereketlidir zira genellikle bir kopyalama konakçı olarak kullanılır.
Yüksek hücre yoğunluğuna sahiptir, heterolog proteinler üretir ve genetiği değişik ökaryotlardan daha gelişmiştir. Bahsedilen tüm yararlara karşın, bu maya büyük ölçekte memeli protein sanayisinde kullanım için uygun değildir. Zira hiperglikosilasyon, a-1,3-mannoz viranelerinin birikimine bağlı hastalarda antijenik cevap, eforlu ve sıkı tertip edilmiş destekleyicilerin yokluğudur. P. pastorisen yaygın endüstriyel mikroorganizmalardan biri olarak kabul edilir ve 700’den fazla protein üretebilir. Rekombinant protein yapımı, hücre içi proteinler için 22 g / L’ye ve salgılanan proteinler için 14.8 g / L’ye sahiptir.
P. Pastoris 30 g / L’ye kadar rekombinant protein üretebilir. DNA rekombinasyon teknolojisi daha basit ve elde Mikrobiyal Enzimlerin Geliştirilmesine Yönelik Çalışmalaredilebilir olmasına karşın, gen ekleme ve delesyonu hala güçtür. Endüstriyel seviyedeki mesele, fungal olmayan protein imalinin homolog proteinlere mukayeseyle düşük olmasıdır. Bu problemin üstesinden gelmek için cılız proteaz suşlarının oluşturulması, ehemmiyetli rakamda gen kopyasının ilave edilmesi, eforlu fungal promotörlerin kullanılması, yararlı sekresyon sinyalleri ve gen gibi bir hayli strateji vardır. İyi salgılanan bir proteinin bir kısmını veya tamamını kodlayan bir genle füzyonlardır. Chrysosporium talih protein yapımı için büyük bir yeteneğe 50-80 g / L sahip olduğu, bundan düşük viskoziteli ve düşük proteaz mutantlarının elde edildiği bulunmuştur.

Bibliyografi:
https://www.researchgate.net/publication/342454228_Innovative_Techniques_for_Improving_Microbial_Enzyme_Production
https://www.researchgate.net/publication/342454228_Innovative_Techniques_for_Improving_Microbial_Enzyme_Production

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ