Geri Dön

Use of flux balance analysis and metabolomics in the analysis of the respiratory pathway in saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae'da solunum yolizi kontrolünün akı-denge ve metabolom analizi ile incelenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 196816
  2. Yazar: DUYGU DİKİCİOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. BETÜL KIRDAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 238

Özet

S. cerevisiae'nın solunum yolizinin kontrol mekanizmasını açıklığa kavuşturmak veve yüksek etanol üreten bir suşun akılcı tasarımının yapılabilmesi amacı ile BY4743 ve busuştan her birinde tek bir gen delesyonu yaratılarak üretilen ΔHO, ΔQDR3, ΔMIG1,ΔHAP4, ΔQCR7, ΔRIP1 ve ΔCYT1 çalışma kapsamı içinde incelenmiştir. Bu amaçla,hücreler kesikli ve sürekli üretim ile zengin besi ortamında büyütülmüş, ana suş ayrıcabesin stresi yaşanan ve stresin gevşetildiği ortamlarda da büyütülerek incelenmiştir. Kesikliüretimde ΔQDR3'ün ana suştan daha yüksek miktarlarda hücre ürettiği, ΔQCR7'nin ise enyüksek etanol üretim miktarına ulaştığı gözlemlenmiştir. Sürekli üretimde, en fazlabiyomas üreten suşun ana suş olduğu, onu sırasıyla ΔRIP1, ΔHAP4 ve ΔCYT1'in takipettiği saptanmıştır. ΔRIP1 en az glikoz kulanan ve en yüksek miktarda etanol üreten suşolarak bulunmuştur. ΔHAP4, toplam etanol üretimi ve verimi bağlamında bu suşuizlemektedir. Elde edilen sonuçlar, maya hücrelerinin metabolik modellenmesindekullanılmıştır. Hücre içi akı dağılımlarının belirlenmesi amacıyla merkezi karbonmetabolizması ve hücrenin genel metabolizması model olarak kullanılmıştır. Ethanolüretiminin optimizasyonu temel amaç olarak alındığında, tam ya da kısmi solunumeksikliği olan suşlar deneysel sonuçlarla uyum gösterirken, hücre içi oksijen alımınınoptimizasyonu hedef fonksiyon olarak seçildiğinde solunum yapabilen suşların etanolüretiminin deneysel sonuçlarla uyumluluk gösterdiği belirlenmiştir. Metabolik uyumunminimizasyonu metodu ile ΔHO ve ΔQDR3 suşlarının metabolik açıdan ana suşa en yakınmutantlar olduğu saptanmıştır. Ana bileşenler analizi, benzer eksikliklere yol açan genlerisilinmiş suşların bir araya gruplandığını göstermiştir. HAP4 gen ekspresyonu, RT-rtqPCRyöntemi ile incelenmiştir. Karbon kısıtlı üretimde, ortamdaki glikoz miktarı azaldıkçaHAP4 geninin ekspresyonunda artış gözlenmiştir. Ortama glikoz eklendiğinde, birdakikalık bir zaman süresinde genin ekspresyonunda hızlı bir düşüş belirlenmiştir. Geninekspresyonunda gözüken artış ortama giren azot miktarı ile paralel bulunmuştur ve HAP4proteininin azot katabolit baskılama mekanizmasında işlevi olduğunu sezindirmiştir.

Özet (Çeviri)

4743 parent strain and seven deletion mutants ΔHO, ΔQDR3, ΔMIG1, ΔHAP4,ΔQCR7, ΔRIP1 and ΔCYT1 of S. cerevisiae are investigated to improve presentknowledge on the regulatory mechanism of respiratory chain and provide a rational designfor the construction of a high ethanol production strain. Cells were grown in rich mediumin batch and continuous cultivations and the wild type was also cultivated under nutritionalstress and relaxed conditions. In batch cultivations, ΔQDR3 had overgrown the wild typeand highest ethanol producing strain was ΔQCR7. In continuous cultivation, highestamount of biomass was produced by parental strain whereas the lowest levels of biomassby ΔRIP1, followed by ΔHAP4 and ΔCYT1. ΔRIP1 was has lowest glucose consumptionand highest ethanol production. This strain was followed by ΔHAP4 both in steady stateethanol concentrations and yields. These results were used in the metabolic modeling ofthe yeast cells by using central carbon metabolism and the complete metabolism of theyeast as two models to determine the flux distributions. When the objective function wasethanol excretion optimization the ethanol production of the fully and partially respiratorydeficient strains are in agreement with the experimentally obtained values while whenoxygen uptake optimized as the objective function the ethanol production of the respiratorysufficient strains are similar to their experimental correspondences. Analysis ofminimization of metabolic adjustment indicated that ΔHO and ΔQDR3 were metabolicallymore adjusted to the wild type. Principle component analysis revealed that the deletionstrains resulting in similar deficiencies were found to be clustered together. Geneexpression analysis was carried out for HAP4 gene in nutritional limitation experimentsperformed on the parental strain. In the carbon limitation culture, the expression levels ofHAP4 declined rapidly as a response of glucose repression. In nitrogen limitationcultivations, the increase in its expression levels might be due to its regulatory function onthe ammonia metabolism in nitrogen catabolite repression in yeast.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    286467

    Investigation of the effect of plasticity on the prediction of genetic interactions and phenotypes in Saccharomyces cerevisiae

    Saccharomyces cerevisiae?da genetik etkileşimlerin ve fenotipin belirlenmesinde plastisite etkisinin incelenmesi

    DUYGU DİKİCİOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyomühendislikBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BETÜL KIRDAR

    PROF. DR. STEPHEN GEORGE OLİVER

  2. Tez No

    338946

    Bioinformatics based metabolic network reconstruction of levan producing Halomonas smyrnensis AAD6

    Levan üreten Halomonas smyrnensis AAD6 için biyoinformatik temelli metabolik ağyapı oluşturulması

    TUĞBA ÖZER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    BiyomühendislikMarmara Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. KAZIM YALÇIN ARĞA

  3. Tez No

    786846

    Polihidroksibütirat üretimi için entegre multi-omik, mekanistik makina ögrenmesi ve CRISPR yaklaşımı

    An integrated multi-omics, mechanistic machine learning and CRISPR approach for polyhydroxybutyrate production

    BLAISE MANGA ENUH

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilim ve TeknolojiEskişehir Osmangazi Üniversitesi

    Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. PINAR AYTAR ÇELİK

  4. Tez No

    21983

    Su damıtma işleminde güneş enerjisinden yararlanma ve güneş enerjili havuz tipi damıtıcıların incelenmesi

    Utilization of solar energy in water distillation and basin type solar stills

    OSMAN BEZK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ. DR. ABDURRAHMAN KILIÇ

  5. Tez No

    66571

    Sıkıştırılmış sıvı kaynaması

    Subcooled boiling

    ZEHİR FATİH ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞARMAN GENÇAY

Geri Dön