Bioprocess development for thermostable glucose isomerase production
Isıya dayanıklı glukoz izomeraz üretimi için biyoproses geliştirilmesi
- Tez No: 305083
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ÇALIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Biochemistry, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 268
Özet
Bu çalışmada, glukoz izomeraz (GI) üretimi için proses geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, öncelikle, ısıya dayanıklı xyl genleri, PCR ile Thermus thermophilus ve Pyrococcus furiosus hücrelerinden çoğaltılarak alınmış ve sırasıyla E.coli BL21 (DE3) ve P.pastoris suşlarına entegre edilmiştir. Fakat, doğal suşlara oranla önemli rekombinant GI aktivitesi artışı sadece rekombinant E.coli suşunda belirlenmiştir. Bu sebeple bu suş sonraki çalışmalarda kullanılmak üzere seçilmiştir. Daha sonra, doğal ve yapay indükleyicilerin rGI üzerindeki etkisi LacUV5 promoter kontrolu altında laboratuar ölçekli reaktörlerde incelenmiştir. Laktozun, operon indükleyici olarak uzun süreli üretimler için daha verimli olduğu bulunmuştur.rGI üretim miktarının artırılması, E.coli BL21 (DE3) pLysS pRSETA::xylT için yüksek hücre konsantrasyonları elde edilmesi ve ayrıca asetat birikiminin önlenilmesi için karbon kaynağı üstel besleme stratejisine uygun olarak ortama verilmiştir. Üstel besleme stratejisiyle ısıya dayanıklı rGI üretiminde, hücre ve rekombinant E.coli BL21 (DE3) pLysS tarafından asetat oluşumu; dört set yarı kesikli biyoreaktör deneyile, deney öncesi belirlenmiş üç farklı özgün büyüme hızı , 0.1 s-1 (M-0.1), 0.15 s-1 (M-0.15), 0.2 s-1 (M-0.2) ve ek olarak 0.15 s-1(G-0.15) özgün çoğalma hızına sahip glukoz temelli üstel besleme stratejisiyle incelenmiştir. En yüksek hücre konsantrayonu M-0.15 koşulunda 32. saatte 9.6 kg m?3 olarak bulunurken, en yüksek rGI aktivitesi M-0.1 koşulunda 32. saatte A=16399 U L-1 olarak elde edilmiştir.Ayrıca, histidin-tag peptidine doğru afinite gösterebilecek petit lagand seçiminde faj display yöntemi kullanılmıştır. Peptit-peptit etkileşim özelliklerini belirlemek yüzey plazmon rezonans analizli gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, process development for glucose isomerase (GI) was aimed. In this context, firstly, thermostable xyl genes, PCR amplified from Thermus thermophilus and Pyrococcus furiosus cells, were recombined to the E.coli BL21 (DE3) and P.pastoris strains, respectively. But significant increase in the term of GI activity compared with wild type cells only detected in recombinant E.coli strain so this strain was selected for further experiments. Then, the effect of different natural and artificial inducers on the production of rGI under control of LacUV5 promoter was investigated in laboratory-scale bioreactors. Lactose was shown to be more efficient in the term of operon induction for long time bioprocesses.Thereafter, in order to increase thermostable rGI production rate, to achieve high cell density culture of E.coli BL21 (DE3) pLysS pRSETA::xylT as well as to evade acetate accumulation, the effect of exponential feeding strategy of carbon source on the production of thermostable GI enzyme, cell concentration and acetate formation by recombinant E.coli BL21 (DE3) pLysS was investigated at four sets of fed-batch bioreactor experiments at three different predetermined specific growth rates 0.1 h-1 (M-0.1), 0.15 h-1 (M-0.15), 0.2 h-1 (M-0.2) and a glucose based exponential feeding at specific growth rate of 0.15 h-1(G-0.15) were performed by recombinant E.coli BL21 (DE3) pLysS cells. The highest biomass was obtained in M-0.15 condition as 9.6 kg m?3 at t=32 h and the highest rGI activity was achieved in M-0.1 operation as A=16399 U L-1 at t=32 h of bioprocess.Moreover, peptide ligand with specific affinity toward histidin-tag peptide was selected by phage display technology. Isothermal titration calorimetry and surface plasmon resonance analyses were carried out to determine peptide-peptide interaction properties.
Benzer Tezler
- A comparative study for the production of recombinant intracellular glucose isomerase by Escherichia coli and Pichia pastoris
Rekombinant hücre içi glukoz izomeraz üretimi için Escherichia coli ve Pichia pastoris üretim potansiyellerinin kıyaslanması
SENA YAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Bölümü
PROF. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. HASAN TUNÇER ÖZDAMAR
- Novel cellulase enzyme production towards biofuels sector by recombinant bacterium Escherichia coli
Biyoyakıt sektörüne yönelik yeni nesil selülaz enzimlerinin rekombinant Escherichia coli bakterisinde üretimi
ZEHRA YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EDA ÇELİK AKDUR
- Serin alkali proteaz enzimi üretimi için biyoproses geliştirilmesi
Bioprocess development for serine alkaline protease production
PINAR ÇALIK
Doktora
Türkçe
1998
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. TUNÇER ÖZDAMAR
- Bioprocess development for therapeutical protein production
Terapötik protein üretimi için biyoproses geliştirilmesi
EDA ÇELİK AKDUR
Doktora
İngilizce
2008
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. STEPHEN G. OLİVER
- Reaksiyon mühendisliği prensipleriyle rekombinant L-fenilalanin üretimi için biyoproses geliştirilmesi
Bioprocess development for recombınant L-phenylalanine production by reaction engineering principles
YASEMİN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. TUNÇER ÖZDAMAR