Metabolic engineering with a novel promoter in Pichia pastoris for recombinant human growth hormone production: Effects of oxygen transfer conditions
Rekombinant insan büyüme hormonu üretimi için yeni bir promotor ile Pichia pastoris'te metabolik mühendislik tasarımları: Oksijen aktarım koşullarının etkisi
- Tez No: 489447
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ÇALIK, PROF. DR. TUNÇER H. ÖZDAMAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Bu tezin amaçları, i) Pichia pastoris'te doğal olarak bulunan pyruvate kinase promotoru (PPYK) başlatımında tasarlanan rekombinant sistemlerle rekombinant protein üretimine düşük- ile orta- oksijen aktarım koşulları arasında oksijen aktarımının, ile ii) tek- ve çoklu- gen sistemleri oluşturarak yapılan metabolik mühendislik tasarımlarının, etkilerinin yarı-kesikli biyoreaktör işletimiyle araştırılmasıdır. P. pastoris'te PPYK altında tek- ve çok- hGH geni taşıyan sistem tasarımları yapılarak, rekombinant insan büyüme hormonu (rhGH) üretimi araştırılmıştır. Metabolik tasarımları yapılan ve oluşturulan P. pastoris suşlarının karakterizasyonu için, oksijen aktarım koşullarının etkisi sabit çözünen-oksijen derişimlerinde (CDO): CDO= %1, %5, ve %15'te, üç oksijen aktarım koşulunda araştırılmıştır. Tek- kopya suşla, en yüksek hücre derişimi, yaklaşık, Cx = 110 g L-1 olarak CDO = %5 ve CDO = %15 oksijen aktarım koşullarında; ancak, maksimum rhGH, CrhGH = 28.54 mg L-1 olarak, CDO = %5 koşulunda üretilmiştir. Böylece, rhGH verimliliği de en yüksek CDO = % 5'te elde edilmiştir. Tek- kopya gen sonuçları kullanılarak, iki- kopya gen taşıyan suşla, CDO = % 5 koşulunda pilot-ölçek biyoreaktör deneyi yapılmıştır. İki- kopya hGH geni taşıyan suşla, en yüksek hücre ve rhGH derişimleri, sırasıyla, Cx = 143 g L-1 ve CrhGH = 50 mg L-1 elde edilmiştir. Sonuçlar, CDO = % 5 sabit oksijen aktarım koşulunun üstün oksijen aktarım koşulu olduğu ve, çok- gen sistemi kullanarak gen kopya sayısı 2- katına çıkarıldığında, rhGH üretiminin 1.8-kat arttığı, bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
The objectives of this thesis are investigation of, i) the effects of oxygen transfer conditions on recombinant protein production in Pichia pastoris strains designed with novel naturally occuring pyruvate kinase (PYK) promoter (PPYK) which is a potential promoter for recombinant protein production under low to moderate oxygen transfer conditions, and ii) influences of engineering with single- and multi- copy genes, in fed-batch fermentation processes. Production of recombinant human growth hormone (rhGH) by P. pastoris strains under PPYK carrying single- and multi- copies of hGH gene were carried out to determine the effect of gene copy number. For the characterization of the performances of the engineered P. pastoris strains, effects of the oxygen transfer conditions were studied at three oxygen transfer conditions at constant dissolved oxygen concentrations (CDO) of CDO= 1%, 5%, and 15% of air saturation. With the single copy strain, the highest cell concentrations were obtained as ca. Cx = 110 g L-1 at CDO = 5% and CDO = 15%; however, the highest rhGH concentration was produced as CrhGH = 28.54 mg L-1 at CDO = 5%. Therefore, the highest productivity was achieved at the oxygen transfer condition of CDO = 5%. Based on the results with single-copy strain, with the two-copy strain, a pilot-scale experiment was performed at CDO = 5% condition. The highest cell and rhGH concentrations were achieved as Cx = 143 g L-1 and CrhGH = 50 mg L-1 with the strain carrying two copies of hGH gene. The results conclusively demonstrate that the oxygen transfer condition at constant CDO = 5% is the superior bioreactor operation condition; and, with the multi-copy strain when the gene copy number was doubled, 1.8- fold increase in the rhGH production was obtained.
Benzer Tezler
- Design and construction of double promoter systems andtheir use in pharmaceutical protein production inP. pastoris
P. pastoris ikili-promotör sistemleri tasarımı ve oluşturulması ile farmasötik protein üretimine katkısı
İREM DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR ÇALIK
- Recombinant transglutaminase production by metabolically engineered Pichia pastoris
Metabolik mühendislik teknikleriyle modifiye edilmiş Pichia pastoris kullanarak rekombinant transglutaminaz üretimi
BURCU GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. PINAR ÇALIK
DR. REMZİYE YILMAZ
- Laktik asit bakterilerinden sentezlenen ekzopolisakkaritlerin buğday suyu özelliklerine etkisinin incelenmesi
Effects of exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria on the liquid wheat
SELİN DAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP DİLEK HEPERKAN
- Environmental and economic assessment of zero waste management
Sıfır atık yönetiminin çevresel ve ekonomik sonuçlarının değerlendirilmesi
KADRİYE ELİF MAÇİN
Doktora
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN ATİLLA ARIKAN
DOÇ. DR. ANDERS DAMGAARD
- Dental stem cell mediated bone tissue engineering using porcine model
Domuz modeli üzerinde diş kök hücresi kullanılarak kemik doku mühendisliği
GÖRKE GÜREL PEKÖZER
Doktora
İngilizce
2017
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
PROF. DR. GAMZE KÖSE