Naslov
Razvoj novog bakterijskog soja Bacillus subtilis za hiperprodukciju 3-hidroksipropionske kiseline
(Development of Novel Bacillus subtilis Strain for 3-HP Overproduction)

Autori
Stančik, Ivan Andreas

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Prirodoslovno-matematički

Mjesto
Zagreb

Datum
16.05

Godina
2016

Stranica
44

Mentor
Mijaković, Ivan

Neposredni voditelj
Franjević, Damjan

Ključne riječi
Bacillus subtilis; metaboličko inženjerstvo; lactat; glicerol; ldh knock-out
(Bacillus subtilis; metabolic engineering; lactate; glycerol; ldh knock-out)

Sažetak
Bacillus subtilis je Gram-pozitivna bakterija sposobna za rast na glicerolu kao izvoru ugljika i postizanjem velike biomase u industrijskim fermentorima. Nedavno, rekombinantni sojevi B. subtilis su preko ekspresije B12-ovisne glicerol dehidrataze s aldehidom dehidrogenazom konstruirani za dobivanje 3-hidroksipropionske kiseline (3-HP) iz glicerola. No, ti rekombinantni sojevi B. subtilis nisu proizveli 3-HP, dok je laktat bio glavni nusprodukt, vjerojatno kroz metilglioksalni ciklus. Naš cilj je bio konstruirati rekombinantni soj B. subtilis sa kodon-optimiziranim biosintentskim putem koji sadrži glicerol dehidratazu i njegove reaktivatore (DhaB123, GdrAB) zajedno s aldehid dehidrogenazom (PuuC) iz bakterije Klebsiella pneumoniae (soj BSsynK). Ovaj heterologni ciklus uveden u B. subtilis rezultira proizvodnjom laktata nakon 24 sata i tek onda stvaranjem 3-HP s najvišim doprinosom od 200 mg/L. Kako bi se otklonio laktat, na temelju računalne FBA simulacije, deletiran je gen za glicerol kinazi (glpK) u BSsynK soju, što rezultira sojem ΔglpKBSsynK, koji više ne može rast na glicerolu, pa je uzgajan na glukozi, a glicerol je dodan kasnije nakon dosegnute određene biomase. Ova strategija uspješno je preusmjerila metabolički tok ugljika prema produkciji 3-HP umjesto prema glikolizi, te je laktat u potpunosti uklonjen te 3-HP doprinos je dosegnuo 1 g/L nakon nakon 60 sati uzgoja bakterijske kulture.

Izvorni jezik
Engleski

Znanstvena područja
Biologija

POVEZANOST RADA