magistrsko delo
Kristjan Gašpirc (Avtor), Maša Vodovnik (Recenzent), Hrvoje Petković (Mentor), Tomaž Polak (Komentor)

Povzetek

Bakterije iz rodu Streptomyces so znane po sintezi različnih sekundarnih metabolitov. Zaradi razvitih številnih genskih orodij se vrste iz rodu Streptomyces postavljajo kot odlični gostitelji za proizvodnjo heterolognih sekundarnih metabolitov. Namen te raziskave je bil vstaviti dva različna plazmidna vektorja v gensko spremenjen sev Streptomyces rimosus, ki vsebuje 145 kbp veliko delecijo, ki nosi zapis dveh glavnih sekundarnih metabolitov, oksitetraciklina in rimocidina, zaradi česar ta sev predstavlja odličenega gostitelja za proizvodnjo heterolognih produktov. Večkrat nenasičene maščobne kisline (PUFA) igrajo ključno vlogo v različnih fizioloških in parafizioloških procesih v človeškem telesu. Med njimi izstopajo omega-3 maščobne kisline, kot sta eikozapentaenojska kislina (EPA) in dokozaheksaenojska kislina (DHA). Te kisline so povezane s preprečevanjem in zdravljenjem bolezni srca in ožilja, debelosti in diabetesa. V študiji smo uporabili biosintezno gensko gručo za sintezo večkrat nenasičenih maščobnih kislin, ki je sestavljena iz treh genov: pfa1, pfa2 in pfa3. Ti geni izvirajo iz miksobakterije Aetherobacter fasciculatus. Biosintezna genska gruča kodira multifunkcionalni encim, ki katalizira biosintezo nenasičenih maščobnih kislin, kot sta EPA in DHA. Uporabljena sta bila dva plazmidna vektorja, pAB04ErmE*PUFA in pAB04ErmE*PUFA-ppt. Oba vektorja vsebujeta gensko gručo miksobakterije A. fasciculatus, odgovorno za sintezo PUFA. Poleg tega plazmid pAB04ErmE*PUFA-ppt vsebuje tudi gen za fosfopanteteinil transferazo, ki naj bi povečala sintezo PUFA. Vektorji so bili sestavljeni in preneseni v bakterijo S. rimosus OTC 145. Sevi S. rimosus ki vsebujejo vse tri gene pfa1, pfa2 in pfa3, so proizvajali DHA. Koncentracija DHA je bila 1-4 mg/L. Z ustrezno optimizacijo gojišča, s spreminjanjem koncentracij virov ogljika, dušika, fosforja in rastlinskega olja, je bil dosežen titer DHA 21,03 mg/L, kar predstavlja 17-kratno povečanje glede na osnovno produkcijsko gojišče GOTC-P.

Ključne besede

Streptomyces;Streptomyces rimosus;heterologno izražanje;večkrat nenasičene maščobne kisline;optimizacija gojišča;

Podatki

Jezik: Slovenski jezik
Leto izida:
Tipologija: 2.09 - Magistrsko delo
Organizacija: UL BF - Biotehniška fakulteta
Založnik: [K. Gašpirc]
UDK: 602.3:579.873.7:604.4:577.115
COBISS: 206760195 Povezava se bo odprla v novem oknu
Št. ogledov: 85
Št. prenosov: 0
Ocena: 0 (0 glasov)
Metapodatki: JSON JSON-RDF JSON-LD TURTLE N-TRIPLES XML RDFA MICRODATA DC-XML DC-RDF RDF

Ostali podatki

Sekundarni jezik: Angleški jezik
Sekundarni naslov: Heterologous expression of genes involved in biosynthesis of polyunsaturated fatty acids in Streptomyces rimosus
Sekundarni povzetek: Bacteria from the genus Streptomyces are known for production of variety of secondary metabolites. Steptomyces species also serve as excellent host for production of heterologous secondary metabolites and a number of gene tools have been developed. The aim of this study was to insert two different plasmid vectors into the engineered strain of Streptomyces rimosus, which contains 145 kbp deletion encoding two main antibiotics oxytetracicline and rimocidine, which represent excellent heterologous host for production of diverse metabolites. Polyunsaturated fatty acids (PUFAs) play a crucial role in various physiological and paraphysiological processes in the human body. Among them, omega-3 fatty acids, such as eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA), hold a prominent position. These acids are associated with the prevention and treatment of cardiovascular diseases, obesity, and diabetes. In the study, biosynthetic gene cluster was used for the synthesis of polyunsaturated fatty acids. The cluster was composed of three genes: pfa1, pfa2, and pfa3. This pathway originates from the myxobacterium Aetherobacter fasciculatus. The biosynthetic gene cluster encodes a multifunctional enzyme catalysing synthesis of the unsaturated fatty acids such as EPA and DHA. Two plasmid vectors were used pAB04ErmE*PUFA and pAB04ErmE*PUFA-ppt. Both vectors used in the study carry gene cluster from the myxobacterium A. fasciculatus, encoding PUFAs. Additionally, the pAB04ErmE*PUFA-ppt plasmid also contains a gene for phosphopantetheinyl transferase, which is expected to enhance the synthesis of PUFAs. Vectors were constructed and transferred into the bacterium S. rimosus  OTC 145. The S. rimosus strains containing the genes pfa1, pfa2 and pfa3 had the ability to produce DHA. The final concentration of DHA ranged from 1-4 mg/L. By a simple media optimization, such as adjusting the concentrations of carbon, nitrogen, phosphorus sources, and vegetable oil, a DHA titer of 21.03 mg/L was achieved, representing a 17-fold increase compared to the baseline production medium GOTC-P.
Sekundarne ključne besede: Streptomyces;Streptomyces rimosus;heterologous expression;polyunsaturated fatty acids;medium optimization;
Vrsta dela (COBISS): Magistrsko delo/naloga
Študijski program: 0
Konec prepovedi (OpenAIRE): 2025-09-06
Komentar na gradivo: Univ. v Ljubljani, Biotehniška fak., Oddelek za mikrobiologijo
Strani: 1 spletni vir (1 datoteka PDF (XIII, 67 str., [6] f. pril.))
ID: 24956239