Naslov
Genetičko inženjerstvo u biotehnologiji
(Genetic Engineering in Biotechnology)

Autori
Slavica, Anita

Izvornik
Molekularna genetika - novosti u dijagnostici i terapiji

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, ostali članci/prilozi

Godina
2018

Ključne riječi
bioekonomija, industrijska biotehnologija, primjena tehnika genetičkog inženjerstva, oksidaza D-aminokiselina, bakterije mliječne kiseline
(bioeconomy, industrial biotechnology, application of techniques of genetical engineering, D-amino acid oxidase, lactic acid bacteria)

Sažetak
Biotehnologija pripada ključnim tehnologijama održivog razvoja i rastuće bio-ekonomije u Europskoj uniji. Osim proizvodnje hrane, lijekova, kemikalija, materijala, transportnih goriva i novih proizvoda i usluga, industrijska biotehnologija osigurava neovisnost europske bio-ekonomije u smislu proizvodnje dovoljnih količina tradicionalnih sirovina i povećanja spektra obnovljivih sirovina, zatim otvara milijune novih radnih mjesta, prihoduje desetke milijardi eura dodane vrijednosti i značajno doprinosi dugotrajnoj održivosti kvalitete života Europljana. Pri tome se velika pozornost posvećuje multidisciplinarnom obrazovanju i istraživanju, potiče inovativnost i primjena stečenih znanja i vještina u sinergiji akademske zajednice, malih i srednjih tvrtki, industrije i lokalnih i nacionalnih tijela uprave. Tehnike genetičkog inženjerstva dio su spektra nešto jednostavnijih i kompleksnijih tzv. hibridnih metoda i postupaka kojima se, između ostalog, pokušava poboljšati funkcija i stabilnost različitih biokatalizatora i istražiti fiziologija višestruko primjenjivih industrijskih mikroorganizama. Okidaza D-aminokiselina, koju proizvodi kvasac Trigonopsis variabilis, koristi se u industrijskoj proizvodnji cefalosporinskih antibiotika. U reakciji koju katalizira ovaj enzim molekulski kisik se koristi kao akceptor elektrona i tako se prozvodi vodikov peroksid. Kisik i vodikov peroksid oksidiraju oksidazu D-aminokiselina i zbog toga se mijenja struktura ali i aktivnost i stabilnost ovog industrijskog biokatalizatora. Primjenom cijelog niza metoda utvrđeno je da se tijekom opisane reakcije oksidaza D-amino kiselina oksidira i to da se cistein (-SH)-108 prevodi u cistein (-SO3H)-108. Uvođenjem točkastih mutacija povrđeni su prethodni rezultati i povećana stabilnost ovog enzima u uvjetima farmaceutske industrijske proizvodnje. Nositelj prava intelektualnog vlasništva odobrio je objavu rezultata ovih istraživanja. Bakterija Lactobacillus amylovorus DSM 20531T pripada grupi potencijalnih industrijskih mikroorganizama čiji je metabolički kapacitet slabo istražen, pa još nije primijenjen u industrijskoj biotehnologiji. Ovaj soj neistraženih osnovnih fizioloških karakteristika ima hidrolitičku (amilolitičku i proteolitičku) aktivnost i može koristiti različite supstrate, a od posebne važnosti su pentoze i polimerni supstrati. L. amylovorus DSM 20531T proizvodi D- i L-mliječnu kiselinu, važne industrijske kemikalije koje su i tzv. platformske molekule iz kojih se već proizvode brojne druge kemikalije, zelena otapala i biorazgradljivi polimeri. Istražuje se i proizvodnja amilaze, vrlo važnog industrijskog enzima, s pomoću ovog soja. Tehnike genetičkog inženjerstva se koriste u istraživanju: (i) transportnih sustava za različite supstrate, (ii) regulacije metaboličkih puteva ugljikohidrata i aminokiselina, i (iii) proizvodnje amilaze. Dio rezultata zaštićen je patentom.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA