Geri Dön

Bioinformatic strategies for the production of glycoproteins in algae

Alglerde glikoprotein üretimi için biyoenformatik stratejiler

PDF İndir

  1. Tez No: 938421
  2. Yazar: FADI SALEH
  3. Danışmanlar: Assist. Prof. Dr. ÇİĞDEM SEZER ZHMUROV
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Genetik, Biotechnology, Bioengineering, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Glikoproteinler, Mikroalgler, İnsanlaşma, Glycoproteins, Microalgae, Humanization
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Üsküdar Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Moleküler Biyoteknoloji ve Genetik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Biyofarmasötikler, biyoteknolojideki en hızlı büyüyen alanlardan birini temsil eder ve hücrelerin içinde üretilen biyolojik makromoleküllerin terapiler için çeşitli uygulamaları vardır. Geçmişte, memeli hücreleri, özellikle CHO (Çin Hamster Yumurtalığı) hücreleri, biyofarmasötiklerin üretiminde kullanılmıştır. Bunun nedeni, bu hücrelerin PTM'nin insan benzeri tamamlanmasını sağlayabilmesidir. Ancak bu sistemler, yüksek üretim maliyetleri, kontaminasyona karşı hassasiyet ve ölçeklenebilirlikteki sınırlamalar gibi belirgin dezavantajlar taşır. Bu tez, özellikle N-glikozilasyon olmak üzere PTM'ler açısından biyofarmasötik glikoproteinlerin üretimi için yeni bir biyoreaktör sistemi olarak mikroalglerin kullanımına odaklanmıştır. Araştırma, daha geleneksel ifade sistemleri için potansiyel bir alternatif olarak mikroalglere olan ilginin arttığını göstermektedir. Mikroalglerin kullanımında, hızlı büyüme oranları; yaygın insan patojenlerinin olmaması; biyoreaktörlerde kontrollü ölçeklenebilirlik; ve bazı PTM'lerin gerçekleşebilme yeteneği gibi bir dizi avantaj mevcuttur. Bu nedenle mikroalglerin uygun özelliklere sahip rekombinant proteinler üretme potansiyeli, onu biyofarmasötik üretimi için umut vadeden bir platform haline getirmektedir. Çalışma, farklı mikroalg türleri arasında N-glikozilasyon yollarının incelenmesine odaklanmaktadır. Bu araştırma, karbonhidrat gruplarının proteinlere bağlandığı süreç olan N-glikozilasyonun glikoproteinlerin kararlılığını, aktivitesini ve genel performansını derinden etkilemesi nedeniyle önemlidir. Çalışma, mikroalgler içinde N-glikozilasyonda rol oynayan genetik yolları açıklamak için biyoenformatik metodolojileri kullanmaktadır ve bu organizmaları insan kullanımına uygun glikoproteinlerin üretimi için manipüle etme amacını taşımaktadır. Bu şekilde, insanlarda ve mikroalglerde N-glikozilasyon yolunun mevcut karşılaştırmalı analizi, mikroalg organizmaları içinde insanlaştırılmış glikozilasyon profillerine sahip biyofarmasötikler üretmek için her iki sistemi birbirine bağlamak amacıyla kullanılabilir. Araştırmanın sonuçları, mikroalglerin geleneksel biyofarmasötik üretim sistemleriyle ilişkili bazı sınırlamaları iyileştirmeye yardımcı olma potansiyelini vurgulamaktadır. Çalışma, insan uyumlu N-glikozilasyonlu glikoproteinlerin üretimi için mikroalglerin genetik mühendisliği yoluyla kaliteli biyofarmasötikler üretmenin uygun maliyetli ve ölçeklenebilir bir yolunun oluşturulmasına yardımcı olabilir. Bu yeni, yeşil ve verimli ifade platformuyla etkinlikteki iyileştirmeler biyofarmasötik üretimine ve biyofarmasötik sektörüne fayda sağlayacaktır. Bu tez, bu nedenle, mikroalglerin biyofarmasötik glikoproteinler üretmek için etkili bir platform olarak uygulanabilirliği üzerine kapsamlı bir araştırmadır. Mikroalg N-glikozilasyon yollarının derinlemesine biyoenformatik analizine dayanarak, bu çalışmada insan uyumlu glikoproteinler üretmek için mühendisliklerine yönelik bir platform ortaya konmuştur. Bu araştırmada elde edilen bulgular, daha güvenli, daha verimli ve ekonomik olarak daha uygulanabilir biyofarmasötik üretim platformları geliştirmenin yeni bir yolunu açarak biyofarmasötik endüstrisi için önemli çıkarımlara sahip olacaktır.

Özet (Çeviri)

Biopharmaceuticals represent one of the wildest developing fields within biotechnology, and the biological macromolecules being produced inside cells have a variety of applications for therapies. In the past, mammalian cells, especially CHO cells, have been employed in the production of biopharmaceuticals. This is because these cells can achieve human-like completion of PTM. These systems, however, carry apparent disadvantages like high production costs, vulnerability to contamination, and limitations in scalability. This thesis is focused on the utilization of microalgae as a novel bioreactor system for the synthesis of biopharmaceutical glycoproteins in relation to PTMs, particularly N-glycosylation. The research points to a growing interest in microalgae as a potential substitute for more conventional expression systems. A number of advantages exist in the use of microalgae, including rapid growth rates; the lack of common human pathogens; controlled scalability in bioreactors; and the ability of some PTMs to take place. Thus, the potential of microalgae to produce recombinant proteins with favorable characteristics makes this a promising platform in order to produce biopharmaceuticals. The study focuses on the examination of the N-glycosylation pathways across different species of microalgae. This investigation is important as N-glycosylation—the process by which carbohydrate groups are linked to proteins—profoundly influences the stability, activity, and general performance of glycoproteins. Additionally, employing bioinformatics methodologies to explain the genetic pathways implicated in N-glycosylation within microalgae, with the intention of modifying these organisms to produce glycoproteins suitable for human consumption. In this way, the present comparative analysis of the N-glycosylation pathway in humans and microalgae can be used to bridge both systems in order to produce biopharmaceuticals with humanized glycosylation profiles within the microalgal organisms. The results of the research underline microalgae's potential to help improve some of the limitations associated with traditional biopharmaceutical production systems. The study may help in the creation of a cost-effective and scale-up means of producing quality biopharmaceuticals by modifying microalgae genetically to produce glycoproteins with N-glycosylation that is compatible with humans. Improvements in effectiveness will benefit biopharmaceutical production and biopharmaceutical sector with this novel, green, and efficient expression platform. This thesis, therefore, is a thorough research into the viability of microalgae as an efficient platform for producing biopharmaceutical glycoproteins. Based on the in-depth bioinformatic analysis of microalgal N-glycosylation pathways, a platform for their engineering to produce human-compatible glycoproteins is set out in this work. The findings obtained in this research will have significant implications for the biopharmaceutical industry by opening up a new way of developing safer, more efficient, and economically more feasible biopharmaceutical manufacturing platforms.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    112545

    Modeling cellular processes with patika

    Patika ile hücresel olayların incelenmesi

    EMEK DEMİR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2001

    Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. RENGÜL ÇETİN ATALAY

  2. Tez No

    123972

    “Subtractive”hibridizasyon kütüphanesinden izole edilen ve kalp gelişiminde önemli rolü olduğu düşünülen genlerin analizi

    Analysis of the genes from a subtractive hybridization library that are suspected to have a role in cardiogenesis

    BİLGE ŞADAN ÖZSAİT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Tıbbi Biyolojiİstanbul Üniversitesi

    Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİHAN ÜNALTUNA

  3. Tez No

    128510

    Structure prediction A. thaliana G protein alpha subunit using bioinformatics tools based on sequence alignments

    Dizi eşleşmelerine bağlı biyoinformatik araçlar kullanılarak A. thaliana G protein alfa alt biriminin yapısının belirlenmesi

    MERT ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    BiyolojiSabancı Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEHRA SAYERS

    YRD. DOÇ. DR. UĞUR SEZERMAN

  4. Tez No

    129429

    Native state dynamics and recognition/bending processes in globular proteins

    Globüler proteinlerde doğal hal dinamiği ve tanıma/bağlanma süreçleri

    NEŞE KURT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    KimyaBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TÜRKAN HALİLOĞLU

  5. Tez No

    129385

    Analysis of genetic network using graph matching

    Genetik ağların öznitelikli çizge eşleme kullanılarak çözümlemesi

    YASEMİN TÜRKELİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİKRET GÜRGEN

    YRD. DOÇ. DR. UĞUR SEZERMAN

Geri Dön