Офіційний веб сайт

Метаболічна інженерія дріжджів з метою конструювання ефективних продуцентів біологічно активних сполук та біопалива

м29

Представлено Державною установою «Інститут харчової біотехнології та геноміки Національної академії наук України»

Автор:  Яцишин В.Ю., к.б.н., Куриленко О.О., Лизак О.О., Семків М.В.

Представлено застосування відомих та розробку нових оригінальних підходів метаболічної інженерії для конструювання дріжджових продуцентів біологічно активних сполук ‒ рибофлавіну (РФ), флавінових нуклеотидів (ФМН і ФАД), глутатіону, гліцерину та біопалива (етанолу). Шляхом збільшення копійності гена позитивного регулятора біосинтезу РФ SEF1, а також надекспресії генів, що кодують ключові ферменти шляху біосинтезу цього вітаміну – RIB1 та RIB7 у дріжджів, отримано стабільні штами-надпродуценти вітаміну В2. Сконструйовано штам метилотрофних дріжджів з посиленою експресією генів GSH2, що кодує γ-глутамілцистеїнілсинтетазу, та MET4, що кодує транскрипційний активатор генів біосинтезу цистеїну, який характеризується підвищеною продуктивністю синтезу глутатіону. З метою підвищення синтезу гліцерину отримано штам зі зниженою активністю тріозофосфатізомерази, підвищеними активностями гліцеролфофатдегідрогенази та гліцеролфосфатфосфатази, а також експресією модифікованої форми мембранного транспортера Fps1. Такий штам продукував у 8 разів більше гліцерину, ніж штам дикого типу. Для підвищення синтезу етанолу у дріжджів сконструйовано штами зі зниженим внутрішньоклітинним рівнем АТФ. Зокрема, в результаті посилення еспресії неспецифічної лужної фосфатази, яка здатна розщеплювати АТФ, синтез етанолу зріс на 13%. Застосовуючи методи метаболічної інженерії та класичної селекції, отримано рекомбінантні штами, здатні синтезувати 0,3 г етанолу з 1 г ксилози при температурі 45 °С. Сконструйовано штам дріжджів з підвищеною в 1,3 раза продуктивністю алкогольної ферментації ксилози за рахунок посилення експресії модифікованої форми ксилозоредуктази. Параметри алкогольної ферментації гідролізатів лігноцелюлози (висівки та тирса) сконструйованим штамом також були покращені в 1,5 раза порівняно зі штамом дикого типу.

Кількість публікацій: 155, в т. ч. за темою роботи 22 статті (12 – у зарубіжних виданнях), 8 патентів (2 міжнародних) та 11 розділів у монографіях.

Надіслати коментар

Коментарі

Федорович Д.В., д.б.н., проф.

Колектив авторів представив сучасну, дуже цікаву і в теоретичному і в практичному сенсі роботу, тому, без сумніву, заслуговує присудження премії. Про високий рівень досліджень свідчить перелік публікацій та отриманих патентів.
На жаль, резюме не містить жодної інформації про конструювання продуцентів флавінових нуклеотидів, а також не вказано, з якими видами дріжджів працювали автори. Крім цього, авторам треба звернути увагу на те, що етанол утворюється в результаті катаболізму глюкози, тому вживання терміну "синтез етанолу" є неправильним.
Отримані результати є важливими для розвитку біотехнології, а автори заслуговують на всебічну підтримку.

Войтович О. В. к.б.н., Запоріжжя

Результати представленої авторами роботи є беззаперечно цінними для фундаментальної біотехнології. Однак найбільша цінність метаболічних генетичних конструкцій синтезу біологічно активних речовин, запроваджених колективом українських вчених полягає у необхідності подальшої розробки технологій їх промислового виробництва. Актуальність запровадження в Україні рентабельного промислового виробництва біопалива (етанолу) та інших представлених сполук є безсумнівною. До того ж, підтримка державою напрямку біотехнології у якому працюють автори буде поштовхом для розвитку інших суміжних теоретичних і прикладних наук.

Чапля А.Є., к.б.н.

У даній роботі завдяки копіткій праці авторів сучасна метаболічна інженерія дріжджів представлена на найвищому науковому рівні, і складає авангард вітчизняної біотехнології. Поєднуючи найсучасніші методи молекулярної біології та генетики створено високоефективні штами дріжджів-продуцентів ряду біологічно активних речовин. Вважаю, що за глибину розробки, вагомість отриманих результатів, їх практичне значення, колектив авторів заслуговує на присудження Премії.

Зарічна О.З., к.б.н.

Конструювання ефективних продуцентів біологічно активних сполук та біопалива методами метаболічної інженерії дріжджів є надзвичайно актуальним напрямком сучасної біотехнології та біологічної науки вцілому. Особливого значення такі розробки набувають на сьогоднішній день в Україні в період паливно-енергетичної, ресурсної та фінансової кризи. За необхідності виводу вітчизняної біотехнології на світовий рівень автори даного проекту заслуговують на максимальне сприяння, підтримку та допомогу, як матеріальну, так і адміністративну. А присудження колективу авторів даної премії буде вагомою підтримкою в проведенні подальших досліджень.

Сибірний В.А., д.б.н., проф. Жешувського Університету (Польщ

Колектив авторів подає надзвичайно актуальну роботу, виконану на високому сучасному науковому рівні. Безперечно, українські науковці у галузі, котрій присвячені дослідження, успішно конкурують з вченими передових зарубіжних країн. Без сумніву, автори представленої роботи достойні присудження ПРЕМІЇ.

Масловська О. Д.

Авторами проведена величезна і кропітка робота, яка заслуговує відповідної нагороди. Отримано цікаві результати, які вподальшому можуть бути використані у виробництві і мають важливе фундаментальне значення. Вважаю, що ці науковці дійсно заслуговують на присудження премії.

Яцишин В.Ю.

В опис публікацій "закралась" (?) помилка - з представлених статей не 2 у міжнародних виданнях, а 12. Погодьтесь, деяка різниця є.

Байляк М.М., к.б.н.

Автори представляють достойну роботу, результатами якої є створення високоефективних штамів дріжджів-продуцентів низки біологічно активних речовин та розробка технології, промислове впровадження якої дозволить суттєво здешевити вартість цих речовин. Біологічно активні речовини, над створенням продуцетів яких працювали автори, мають широке застосування як лікарські препарати у медичній практиці та фармакології, як реагенти у молекулярно-біологічних дослідженнях та хімічній промисловості. З огляду на це, представлена робота має важливе фундаментальне та практичне значення для розвитку біотехнологічної галузі в Україні. Вважаю, що автори повністю заслуговують на присудження премії.

Мандзинець С.М. к.б.н.

Для того, щоб бути передовою державою треба мати передову науку. Напрацювання у такій сфері як біотехнологія мають великий потенціал для розвитку промисловості та фармацевтичної галузі. Оскільки таких робіт не так багато в українській науці, і зважаючи, що перспектива розвитку біотехнології у тому напрямку є дуже великою, вважаю дані роботи повинні підтримуватись на всіх рівнях, а колектив, який працював над даною розробкою заслуговує на таку премію на всі 100%.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.