13:54 2022-11-30
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Un circuit genetic ghidează microorganismele să înceteze lupta și să lucreze împreună într-o fabrică de celule
_ Un circuit genetic ghidează microorganismele să înceteze lupta și să lucreze împreună într-o fabrică de celule
Bacterii, ciuperci și microalge — lucruri vii prea mici pentru a fi văzute cu ochiul liber — sunt microorganisme care sunt utilizate în mod obișnuit pentru producerea chimică prin fermentarea lor. Dezvoltarea Mycoplasma mycoides în 2010, un microorganism artificial, a evidențiat tehnologia care este utilizată pentru a dezvolta microorganisme industriale precum Escherichia coli și drojdia ca „fabrici de celule” pentru producerea de substanțe chimice și farmaceutice care înlocuiesc petrolul.
Cu toate acestea, bioprocesele sunt adesea limitate la culturi pure ale unei singure tulpini. Deși mai multe tulpini pot fi cultivate împreună pentru diverse procese, aceste tulpini vor concura inevitabil – la fel ca oamenii – pentru resurse limitate, scăzând productivitatea generală.
O echipă de cercetare comună a profesorului Gyoo Yeol Jung, Dr. Chae Won Kang și Dr. Hyun Gyu Lim (Departamentul de Inginerie Chimică) la POSTECH în colaborare cu profesorul Jaeyoung Sung și Ph.D. candidatul Jaehyuk Won (Departamentul de Chimie) de la Universitatea Chung-Ang a dezvoltat un nou bioproces prin introducerea unui circuit genetic, numit „director de populație”, într-un consorțiu de co-cultură, care induce cooperarea între microorganisme pentru a îmbunătăți productivitatea. Descoperirile acestui studiu au fost publicate în cel mai recent număr al revistei Nature Communications.
Majoritatea proceselor microbiene actuale pentru producția chimică folosesc culturi pure dintr-o singură tulpină pentru a asigura o producție stabilă. Cu toate acestea, proiectarea unei singure tulpini pentru a îndeplini mai multe funcții în același timp este o provocare. O metodă alternativă ar fi co-cultivarea a două sau mai multe tulpini cu capacități diferite, dar producția stabilă nu poate fi garantată din cauza unei competiții pentru creșterea lor individuală.
Pentru a depăși aceste probleme, echipa de cercetare a folosit un circuit genetic, o tehnologie importantă în biologia sintetică, ca „ghid” pentru microorganisme. Cercetătorii au conceput un consorțiu de Vibrio sp. dhg, care utilizează alginatul care se găsește în mod obișnuit în alge și alte alge marine, și tulpina de Escherichia coli, care produce acid 3-hidroxipropionic (3-HP), care este folosit ca materie primă pentru vopsele, coloranți, țesături, scutece etc., pentru tratarea directă. conversia alginatului în 3-HP.
Ei au introdus un circuit genetic „de ghidare a populației” în tulpina de E. coli, care degradează ampicilina numai atunci când este produsă 3-HP. În prezența ampicilinei ca presiune de selecție și facilitator de cooperare cu microorganisme, consorțiul a fost aclimatizat cu succes, crescând producția de 3 CP de 4,3 ori peste producția unui consorțiu de co-cultură simplu în timpul fermentației.
Plomb. cercetătorul profesor Jung a explicat: „Descoperirile noastre sunt primele care sugerează că un circuit genetic artificial în mai multe tulpini microbiene pentru a preveni scăderea productivității concurenței în producția chimică. Această nouă tehnologie este apreciată ca o inovație care poate asigura atât o productivitate mai mare, cât și flexibilitate în bioprocesele microbiene.'"
Comentarii:
Adauga Comentariu