Cell wall engineering for better conversion of lignocellulosic biomass
Lignoselülozik biyokütlenin daha iyi verimde dönüşümü için hücre çeperi mühendisliği
- Tez No: 745440
- Danışmanlar: PROF. DR. GODELIEVE GHEYSEN, PROF. DR. BARTEL VANHOLME
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biochemistry, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ghent University
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 220
Özet
Araştırmamızın amacı, bitki fizyolojisi üzerindeki zararlı etkilerden kaçınırken, kompozisyonunu değiştirerek hücre duvarının esnekliğini uç noktalarına kadar kullanmaktı. Bunu başarmak için stratejilerden biri, bitkilerde hücre duvarını parçalayan (CWD) enzimleri kodlayan genlerin heterolog ekspresyonudur. Bunlar, bitki büyümesi sırasında hücre duvarı yapısını değiştirebilir ve lignoselülozik biyokütlenin sakarifikasyon verimini iyileştirebilir. Bu doktora çalışmasında, Arabidopsis'te hücre duvarını parçalayan enzimleri (66 farklı yapı) kodlayan 29 gen tanıtılmış ve enzimlerden biri (bir galaktanaz) ayrıntılı olarak incelenmiştir. İlginç bir şekilde, galaktanaz ifadesi, dramatik bir verim cezasına neden olmadan sakarifikasyon etkinliğini iyileştirdi. Paralel olarak, Arabidopsis'te A. caulinodans NodC geninin ekspresyonu ile hücre duvarı özelliklerinin modifiye edilmesi için bir girişimde bulunuldu. Elde edilen transgenik çizgiler, apoplastlarında GlcNAc mono- ve oligosakkaritler biriktirdi, bu da genel hücre duvarı mimarisini etkiledi ve hücre duvarı özelliklerini değiştirdi. Ayrıca, lignin sakarifikasyon verimini etkileyen ana sınırlayıcı faktör olduğundan, lignin içeriğini azaltmak sakarifikasyon verimini iyileştirmek için potansiyel bir strateji haline geldi. Burada, değiştirilmiş bir PIRIN2 ve PIRIN4 ifadesi ile Arabidopsis çizgileri oluşturduk. Çizgiler, değiştirilmiş bir lignin bileşimine, azaltılmış lignin içeriğine ve geliştirilmiş bir şekerleme verimine sahipti. Modifiye edilmiş hücre duvarlarına rağmen, bitki büyümesi ve gelişimi üzerinde dramatik bir etki tespit edilmedi.
Özet (Çeviri)
The objective of our research was to use the flexibility of the cell wall to its extremes by modifying its composition while avoiding deleterious effects on plant physiology. One of the strategies to achieve this is the heterologous expression of genes coding for cell wall degrading (CWD) enzymes in plants. These can alter the cell wall structure during plant growth and might improve saccharification yield of the lignocellulosic biomass. In this PhD study 29 genes coding for cell wall degrading enzymes (66 different constructs) were introduced in Arabidopsis and one of the enzymes (a galactanase) was studied in detail. Interestingly, galactanase expression improved the saccharification efficiency without causing a dramatic yield penalty. In parallel, an attempt was made to modify cell wall properties by the expression of the A. caulinodans NodC gene in Arabidopsis. The obtained transgenic lines accumulated GlcNAc mono- and oligosaccharides in their apoplast, which influenced the overall cell wall architecture and modified the cell wall properties. Furthermore, since lignin is major limiting factor that affect saccharification yield, reducing lignin content became a potential strategy to improve the saccharification yield. Here, we have generated Arabidopsis lines with an altered PIRIN2 and PIRIN4 expression. The lines had an altered lignin composition, reduced lignin content and an improved saccharification yield. Despite their modified cell wall, no dramatic effect on plant growth and development was detected.
Benzer Tezler
- Effect of lignin, extractive matter, holocellulose, and alpha cellulose of biomass on calorific value
Biyokütlenin içeriğindeki lignin, ekstraktif madde, holoselüloz ve alfa selülozun kalorifik değer üzerindeki etkisi
ÖZLEM ECEM KAYNAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN
- Linyit, biyokütle ve karışımlarından elde edilen yanmaoranı değerlerine sıcaklığın etkisinin makine öğrenmesiile modellenmesi
Modeling of the effect of temperature on burnoutvalues obtained from lignite, biomass and their mixturesby machine learning
ÖZGE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN
- Su altı akıntı türbinlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği modelinin kurulması ve farklı kanat tasarımlarının performanslarının incelenmesi
CFD modelling of marine current turbines blades and performance analysis of different blades geometries and pitch angles
MUSTAFA GÖKHAN ŞANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Nano boyutlu modifiye katalizörler üzerinde alkollerin elektrooksidasyonu
Electrooxidation of alcohols on nanosized modified catalysts
MÜGE CİVELEKOĞLU ODABAŞ
- Understanding the mechanics of nanoreinforced polymer foam core sandwich structures with a numerical and experimental analysis
Sandviç kompozit yapılar için nano takviyeli polimer köpük dolgu yapısının deneysel ve model olarak incelenmesi
ELİF DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜLYA CEBECİ