Bakterie stworzone dla przemysłu
Naturalne właściwości bakterii są często wykorzystywane w różnych zastosowaniach biotechnologicznych i przemysłowych. Do pokonania aktualnych ograniczeń bioinżynierii potrzebne są nowe narzędzia.Do niedawna w inżynierii genetycznej systemów prokariotycznych wykorzystywano standardowe rozwiązania, których skuteczność nie była wysoka. Istnieje zgoda co do tego, że potrzebne są skuteczne i przewidywalne podejścia, które umożliwiłyby zindywidualizowane, a jednocześnie standaryzowane projektowanie bakterii.
W tym kontekście, uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu ST-FLOW (Standardization and orthogonalization of the gene expression flow for robust engineering of NTN (new-to-nature) biological properties) pracowali nad wszystkimi etapami tego procesu — od organizacji sekwencji DNA po produkcję bakterii. Uczeni byli w szczególności zainteresowani projektowaniem i tworzeniem szczepów bakterii przystosowanych do biokatalizy i bioczujników środowiskowych. W ramach oddolnego podejścia naukowcy połączyli biblioteki sygnałów ekspresji genów z odpowiednimi systemami reporterowymi oraz uzupełnili pewne luki wiedzy na temat przebiegu ekspresji genów.
Konsorcjum opracowało koherentne platformy wektorów do fizycznego/zautomatyzowanego składania elementów DNA. Opracowano procedurę składania DNA o nazwie MODAL (modular overlap-directed assembly with linkers), umożliwiającą łączenie sekwencji różnych funkcjonalnych części DNA.
Dużo wysiłku poświęcono zidentyfikowaniu motywów mRNA wpływających na degradację i translację poszczególnych transkryptów, a ponadto starano się określić tempo transkrypcji. W tym celu opracowano protokoły eksperymentalne umożliwiające szacowanie szybkości, z jaką polimeraza RNA przechodzi przez dane położenie promotera, co prezentuje rzeczywisty proces zachodzący w komórce bakterii.
Przygotowano nową kombinacyjną metodę tworzenia miejsc cięcia proteazy w wybranym białku. Dzięki temu można by stworzyć proteomiczny przełącznik pozwalający na zmianę całego systemu metabolicznego badanej bakterii. W ramach badania powstało szereg szczepów bakteryjnych o nowych właściwościach, na przykład dotyczących zdolności do wykrywania arsenu.
Uczestnicy projektu ST-FLOW wykorzystali zbiór zasad fizycznych do określenia przewidywalnych właściwości funkcjonalnych systemów prokariotycznych. Uzyskana wiedza i opracowane narzędzia pomogą w przezwyciężeniu ograniczeń związanych z wielkością naturalnych bakterii oraz umożliwiają nadanie im nowych właściwości. Te uzyskane przy pomocy inżynierii prokarionty powinny znaleźć zastosowanie w biotechnologii, na przykład jako bioczujniki ważnych z medycznego punktu widzenia małych cząsteczek, a także w wykrywaniu substancji zanieczyszczających środowisko.
Źródło: www.cordis.europa.eu
W tym kontekście, uczestnicy finansowanego ze środków UE projektu ST-FLOW (Standardization and orthogonalization of the gene expression flow for robust engineering of NTN (new-to-nature) biological properties) pracowali nad wszystkimi etapami tego procesu — od organizacji sekwencji DNA po produkcję bakterii. Uczeni byli w szczególności zainteresowani projektowaniem i tworzeniem szczepów bakterii przystosowanych do biokatalizy i bioczujników środowiskowych. W ramach oddolnego podejścia naukowcy połączyli biblioteki sygnałów ekspresji genów z odpowiednimi systemami reporterowymi oraz uzupełnili pewne luki wiedzy na temat przebiegu ekspresji genów.
Konsorcjum opracowało koherentne platformy wektorów do fizycznego/zautomatyzowanego składania elementów DNA. Opracowano procedurę składania DNA o nazwie MODAL (modular overlap-directed assembly with linkers), umożliwiającą łączenie sekwencji różnych funkcjonalnych części DNA.
Dużo wysiłku poświęcono zidentyfikowaniu motywów mRNA wpływających na degradację i translację poszczególnych transkryptów, a ponadto starano się określić tempo transkrypcji. W tym celu opracowano protokoły eksperymentalne umożliwiające szacowanie szybkości, z jaką polimeraza RNA przechodzi przez dane położenie promotera, co prezentuje rzeczywisty proces zachodzący w komórce bakterii.
Przygotowano nową kombinacyjną metodę tworzenia miejsc cięcia proteazy w wybranym białku. Dzięki temu można by stworzyć proteomiczny przełącznik pozwalający na zmianę całego systemu metabolicznego badanej bakterii. W ramach badania powstało szereg szczepów bakteryjnych o nowych właściwościach, na przykład dotyczących zdolności do wykrywania arsenu.
Uczestnicy projektu ST-FLOW wykorzystali zbiór zasad fizycznych do określenia przewidywalnych właściwości funkcjonalnych systemów prokariotycznych. Uzyskana wiedza i opracowane narzędzia pomogą w przezwyciężeniu ograniczeń związanych z wielkością naturalnych bakterii oraz umożliwiają nadanie im nowych właściwości. Te uzyskane przy pomocy inżynierii prokarionty powinny znaleźć zastosowanie w biotechnologii, na przykład jako bioczujniki ważnych z medycznego punktu widzenia małych cząsteczek, a także w wykrywaniu substancji zanieczyszczających środowisko.
Źródło: www.cordis.europa.eu
Tagi: bakterie, bioinżynieria, wektor, proteazy
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje