Investigating the production yield improvement of two proteins in Escherichia coli through plasmid design
Plazmid tasarımı ile Escherichia coli'de iki proteinin üretim verim artışının incelenmesi
- Tez No: 1023887
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜMEYRA TAŞKENT SEZGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Biyomühendislik, Genetics, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: DNA-rekombinant, Escherichia coli, Plazmitler, DNA-recombinant, Escherichia coli, Plasmids
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yüksek verimli rekombinant protein üretimi biyofarmasötik araştırmalarında kritik bir gerekliliktir. Yetersiz verimde rekombinant protein üretimi, terapötik ilaç geliştirmeyi engelleyebilir, sonraki süreçleri karmaşık hale getirebilir ve ilaç üretim maliyetlerini artırabilir. Protein üretim verimini artırmanın yollarından biri, uygun bir ekspresyon sistemi tasarlamaktır. E. coli BL21 (DE3) suşu, rekombinant protein üretimi için kullanılan en yaygın konakçılardan biridir. Bu suşun pET ekspresyon plazmidleriyle birlikte kullanımı, en çok tercih edilen ekspresyon sistemini oluşturur. Shilling ve ark. (2020), pET28a plazmidinin T7lac promotör bölgesine GAGA dizisi eklenmesinin protein üretimini artırdığını ve bunun pET plazmid ailesinde uygulanabilir olduğunu öne sürmüştür. Bu çalışmada, GAGA dizisi pET16b ve pET11a plazmidlerine eklendi ve orijinal ve modifiye vektörlerin üretim performansları BL21 (DE3) ve BL21 (DE3) pLysS hücrelerinde iki rekombinant protein, NTL9-Teriparatid füzyon proteini ve HİV-1 Kapsid mutant proteini kullanılarak değerlendirilmiştir. GAGA dizisi eklenmiş plazmidler, vektör-protein kombinasyonuna bağlı olarak değişken protein verimi göstermiştir. Bununla birlikte, modifiye edilmiş plazmidleri taşıyan BL21 (DE3) hücrelerinde rekombinant üretim indüklenmeden hedef protein üretimi gözlemlenmiştir. Bu istenmeyen etki, BL21 (DE3) pLysS hücreleri kullanıldığında ortadan kalkmıştır. Bu sonuçlar, protein üretim veriminde GAGA dizisi etkisinin plazmide, hedef proteine ve konakçı suşuna bağlı olduğunu göstermektedir. Plazmid modifikasyonunun protein üretim verimini bazı durumlarda artırmasına rağmen, tüm pET tabanlı üretim sistemlerinde verimi artıracağı söylenemez.
Özet (Çeviri)
High-yield recombinant protein expression is a critical requirement in biopharmaceutical development. Insufficient yields of recombinant protein can hinder therapeutic drug development, complicate downstream processes, and increase drug production costs. One approach to optimizing protein expression yields is to design an appropriate expression system. The E. coli BL21 (DE3) strain is the most common host for recombinant protein production. Its combined use with the pET expression plasmids creates the most preferred protein expression system. Shilling et al. (2020) reported that insertion of the GAGA sequence within the T7lac promoter region of pET28a enhanced protein expression and suggested broad applicability across the pET plasmid family. In this study, the GAGA sequence was introduced into pET16b and pET11a plasmids, and the expression performance of the original and modified vectors was evaluated using two recombinant proteins, the NTL9-Teriparatide fusion protein and the HIV-1 Capsid mutant protein, in BL21(DE3) and BL21(DE3) pLysS cells. The modified plasmids produced variable protein yield, depending on the vector–protein combination. However, elevated basal (leaky) expression was observed in BL21(DE3) cells carrying the modified plasmids. This undesired effect was eliminated in BL21(DE3) pLysS cells. These results indicate that the impact of GAGA modification on protein yield is dependent on the plasmid backbone, target protein, and host strain. While the modification can improve expression yields, it is not universally beneficial across all pET-based expression systems.
Benzer Tezler
- Membran filtrasyonun beyaz peynir üretiminde bileşim ve kalite üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of membran filtration techniques on composition and quality of white brined cheese
KADİR ÇINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRBÜZ GÜNEŞ
- Optimization of Production Parameters for Single Cell Oil and Metabolite Production from Yarrowia lipolytica Strains
Yarrowia lipolytica Suşlarından Tek Hücre Yağı ve Metabolit Üretim Parametrelerinin Optimizasyonu
AYŞE SAYGÜN
Doktora
Türkçe
2017
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK
PROF. DR. NECLA ARAN
- 1,3-propandiol'ün üretiminde farklı immobilize kültür sistemlerinin karşılaştırılmalı incelenmesi
Comparative evaluation of various microbial immobilization systems for the production of 1,3-propanediol
MİNE GÜNGÖRMÜŞLER
- Nano silika kullanımının kendiliğinden yerleşen betonların reolojik, mekanik ve içyapısal özellikleri üzerine etkilerinin araştırılması
Investigating the effects of nano silica usage on rheological, mechanical and microstructural properties of self-consolidating concretes
MUHAMMED YASİN DURGUN
Doktora
Türkçe
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN NURİ ATAHAN
- Kahverengi yumurtacı yerli hibrid ebeveynlerinde soy içi seleksiyonun etkinliği üzerinde araştırmalar
Inevestigations on the efficiency of within-strain selection in brown domestic layer parents
MUSTAFA SOYSAL