Optimizacija biosinteze beta karotena v bakterijskih celicah z uporabo robota za ravnanje s tekočinamiŠkrinjar, Peter (Avtor) Lenarčič, Brigita (Mentor) beta karotenrobot za ravnanje s tekočinamioptimizacija izražanja genovEscherichia coliBeta karoten je tetraterpenoid, ki se v naravi sintetizira v rastlinah, algah, glivah in bakterijah. Zaradi svojega antioksidativnega delovanja in vloge kot naravni prekurzor za vitamin A ima različne pozitivne učinke na človeško telo, zato se vedno pogosteje uporablja v farmacevtski, živilski in kozmetični industriji. Ker so se trenutni načini pridobivanja beta karotena za industrijske potrebe izkazali kot neučinkoviti oz. neprimerni za človeško uporabo, se kot alternativna metoda pridobivanja beta karotena na industrijski skali uveljavlja mikrobiološka biosinteza. Z razvojem metabolnega inženirstva in sintezne biologije je mogoče beta karoten pripraviti v različnih mikroorganizmih, med drugim tudi v bakterijskih celicah Escherichia coli, v katerih pa količine pridobljenega beta karotena zaenkrat še niso zadostne za uporabo v industriji. Zato je potrebna nadaljnja optimizacija biosinteze beta karotena v bakterijskih celicah, kar lahko dosežemo z optimizacijo izražanja genov iz različnih sinteznih poti, ki sodelujejo pri nastanku beta karotena. S tem postopkom želimo pridobiti sev z ustrezno kombinacijo izražanja vnesenih genov in posledično najvišjo vsebnostjo beta karotena. Ker postopek vsebuje veliko ponavljajočega in natančnega dela, smo v okviru magistrskega dela postavili metodo z uporabo robota za ravnanje s tekočinami. Ta omogoča avtomatizirano pripravo konstruktov in sevov z različnimi kombinacijami regulatornih elementov in nivoji izražanja posameznih encimov za biosintezo beta karotena. Z omenjeno metodo smo pripravili in okarakterizirali 22 različnih bakterijskih sevov s spremenjenim izražanjem genov za biosintezo beta karotena. V okviru magistrskega dela smo z optimizacijo izražanja genov in pogojev kultivacije uspeli izboljšati biosintezo beta karotena v bakterijskih celicah za faktor 13,5. S postavitvijo avtomatizirane metode z uporabo robota za ravnanje s tekočinami smo prav tako omogočili nadaljnjo optimizacijo izražanja genov v večjem obsegu, kar bo pomembno vplivalo na hitrejšo identifikacijo sevov z najvišjo produkcijo beta karotena. Omenjena metoda se lahko uporablja tudi za avtomatizirano optimizacijo izražanja genov pri biosintezi ostalih industrijsko zanimivih molekul.20222022-02-02 09:25:11Magistrsko delo/naloga134797VisID: 18101COBISS_ID: 96358659sl