Synthetic cellular systems for whole cell biocatalysis
Tüm hücre biyokatalizi için sentetik hücre sistemleri
- Tez No: 476639
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
Sentetik biyoloji disiplinler arası temel bilim ve mühendislik yaklaşımlarını kullanarak yeni sentetik sistemler yaratan veya halihazırda mevcut biyolojik sistemleri taklit etmeye çalışan bir bilim dalıdır. Biyokataliz bu halihazırda mevcut biyolojik sistemlerdendir ve kimyasal reaksiyonlar için enzim kullanılması gibi sıradışı bir yöntem içerdiği için yaygın olarak çalışılan bir konudur. Etkili, çevre dostu ve de kimyasal yöntemlere oranla çok daha az ekstra reaksiyona girecek madde gerektirdiği için ilgi çekici bir konudur. Enzimlerin seçici özelliklerinden dolayı, oluşan ürünleri ayırmak da daha kolaydır. Enzimler basitinden karmaşığına bir çok reaksiyonu katalizleyebilirler ancak onların da kendilerine özel, hassas yapılarından dolayı ve genellikle izole edilmeyi gerektirdikleri için oluşan sorunları vardır. Bunların en büyükleri, kurulan sistemlerin sürdürülebilirliği, enzimlerin çabuk bozulması ve genellikle sistemlerin modüler olmamalarıdır. Günümüzde oldukça gelişen rekombinant DNA teknolojiler ve bakterilerdeki salgılama gibi mekanizmalarla ilgili keşifler bu sorunlara çözüm olacak sentetik biyoloji olanakların önünü açmıştır. Sürdürülebilirlik sorununa olan yaklaşımlardan biri biyofilm kullanmaktır. Biyofilmler sisteme modülerlik sağlarken hücreleri, dolayısıyla da enzimleri koruyup, enzimlerin yenilenmesi için uygun bir ortam hazırlamaya yardımcı olur. Bu çalışmada 2 tane sentetik hücre sistemi sunarak biyokatalizin sorunlarını çözmeye yöneliyoruz. Sistemlerimizi, biyofilmler üzerinde mühendislik çalışması yaparak oluşturuyoruz. Ayrıca sistemlerimizin etkinliğini artırmaya yönelik bir regülasyon parçası kullanımı da öneriyoruz ve test ediyoruz.
Özet (Çeviri)
Synthetic biology is a field utilizing basic science and engineering approaches to create novel synthetic systems. Biocatalysis is one of those already existing processes which was reviewed intensely due to its advantages of using enzymes as catalysts. It is efficient, requires less additional reagents compared to chemical transformation methods, and it is environment friendly. Due to selectivity of enzymes it is easier to separate products. Enzymes are capable of carrying out many basic and complex reactions however some common problems occur in most strategies due to the nature of enzymes and mostly requirement of purification of the enzymes. Major issues are longevity-sustainability of the enzymes, modularity of the system, and yield of the enzymes. Thanks to the present advances in recombinant DNA technologies and discoveries in bacteria mechanisms like secretion, these pitfalls are addressable through Syntethic biology. We proposed a series of genetic circuits for the sustainability of biocatalysis systems by employing engineered bacterial biofilms. The final, biofilm proteins made nanofibers are protecting both cells and enzymes thus providing an environment fit for replenishment of the enzymes along with modularity to the system. Here we present two synthetic cellular systems utilizing engineered biofilms to address the issues of biocatalysis and we propose an RNA based synthetic regulatory component to increase the robustness of our systems.
Benzer Tezler
- A theranostic bio-device for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için teşhis ve tedavi biyo-aracı
NEDİM HACIOSMANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER
- Synthetic biology approach for point-of-care device applications of biosensors
Biyosensörlerin bakım noktası cihaz uygulamaları ı̇çin sentetik biyoloji yaklaşımı
İLKAY ÇİSİL KÖKSALDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyomühendislikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER
- Üstün mekanik özelliklere sahip ipek fibroin iskeletlerinin yüksek fibroin konsantrasyonlarında üretimi
Production of silk fibroin scaffolds with remarkable mechanical properties at high fibroin concentrations
CANER AKINCI
- Synthetic genetic circuits to monitor nanomaterial triggered toxicity
Nanomalzeme kaynaklı toksisitenin gözlemlenmesi için tasarlanan sentetik gen devreleri
BEHİDE SALTEPE
Doktora
İngilizce
2020
Biyomühendislikİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER
- Melanom tedavisi için veziküler ilaç taşıyıcı sistemin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterisation of vesicular drug delivery system for melanoma treatment
NAHİDE ZEREN ARDA ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEVSER ÖZGEN ÖZER