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: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Biyokimya, Biotechnology, Bioengineering, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ghent Unıversıty
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Nükleer rezonasta moleküler yapıların incelenmesi (yapısal faz geçiş kuramları üzerine bir inceleme)
Başlık çevirisi yok
ABDURRAHMAN ANDİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTAÇ YALÇINER
- İncir işletmelerinde açığa çıkan hurda incirlerin tek hücre proteini üretiminde substrat olarak kullanımı
Başlık çevirisi yok
HÜLYA OKER
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET KARAPINAR
- Batık kültür yöntemi ile melastan tek hücre proteini (THP) üretiminde morchella conica var. costata vent miselyumunun kullanılması
Başlık çevirisi yok
İSMAİL KARABOZ
- Melanogryllus desertus pall. (orthoptero)un nörosekresyon hücrelerine karanlığın etkisi
Başlık çevirisi yok
GÜLER ÖNAL