Geri Dön

METABOLIC ENGINEERING OF XYLOSE-FERMENTING SACCHAROMYCES CEREVISIAE FOR BIOISOPRENE PRODUCTION

Biyoizopren üretimi için ksıloz fermente eden Saccharomyces cerevisiae metabolik mühendisliği

  1. Tez No: 1010769
  2. Yazar: MUSTAFA YAVUZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YONG-SU JİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Mikrobiyoloji, Biotechnology, Bioengineering, Microbiology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Unıversıty Of Illınoıs At Urbana-Champaıgn
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Gıda Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Dünya genelinde lastik üretimine olan talebin artmasıyla birlikte, doğal kauçuk arzı lastik endüstrisi için yetersiz kalmıştır. Bununla birlikte, mevcut kauçuk kıtlığını gidermek için çeşitli çözümler önerilmiştir. Bu çözümlerden sentetik kauçuk üretimi yaygın bir uygulama haline gelmiştir. Sentetik kauçuk üretmek için, sentetik kauçuğun monomeri olan izoprenin elde edilmesi gereklidir. Sentetik kauçuğun yapı taşı olan izopren, kimyasal ve petrokimyasal üretim dahil olmak üzere üç farklı yöntemle üretilebilir. Yukarıda belirtilen izopren üretim yöntemlerinin yanı sıra, izoprenin biyolojik sentezi, çevre dostu bir uygulama olan metabolik mühendislik yoluyla gerçekleştirilmiştir. Petrokimyasal üretim yöntemleriyle izopren üretiminde ortaya çıkan CO2 salınımı, bilim insanlarını biyoizoprenin uygulanabilirliği üzerine düşünmeye yöneltmiştir. Biyoizopren üretimi, diğer izopren üretim yöntemleriyle karşılaştırıldığında, yeşil ölçütler açısından değerlendirilmiştir; ve biyoizopren üretmenin tek uygulanabilir yolu, endüstriyel mikroorganizmalar için mevcut olan daha ucuz monosakkaritlerin kullanılmasıdır.Özetle, ucuz karbon kaynağından elde edilen biyoizopren üretimi, biyoizopren üretiminin uygulanabilirliği açısından karşılanmamış bir taleptir. Lignoselülozik şeker olan ksilozun kullanımı, ticari kimyasalların biyolojik üretimi için yeni bir yaklaşımdır. Glikozdan sonra en bol bulunan ikinci şeker olan ksiloz, mikroorganizmalar tarafından etanol ve diğer kimyasalları üretmek için ucuz bir karbon kaynağı olarak özümlenebildiğinden, ksilozdan biyoizopren üretimi uzak bir ihtimal değildir. Bu tezde, dünyadaki artan kauçuk talebinin baskısını hafifletmek için ksilozdan biyoizopren üretimi araştırılmıştır. Bu hedefe ulaşmak için, ksiloz tüketen CT2-Quadraople Mutant (QM) Saccharomyces cerevisiae, izopren üretimi için bir platform suşu haline getirilmiş ve dört farklı plazmit kullanılmıştır.Güçlü bir promotöre sahip izopren sentaz genini barındıran plazmitler, CT2-QM genomuna çoklu kopyalı izopren sentaz geni eklemek için oluşturuldu. Her plazmit, maya genomuna homolog kollar sağlamak için belirli bir kısıtlama enzimiyle kesildi ve bu da homolog rekombinasyon yoluyla izopren sentazın genoma entegrasyonuyla sonuçlandı. Böylece, ksiloz kullanan maya suşunda çoklu kopyalı izopren sentaz geni barındırıldı ve biyoizopren üretimi için fermantasyondaki performansları test edildi.

Özet (Çeviri)

With rising demand for tire production all over the world, natural rubber supply has not been adequate for tire industry. There are, however, multiple solutions proposed so as to overcome the existing rubber shortages. Of these solutions, synthetic rubber production has become wide-spread application. In order to produce synthetic rubber, it is incumbent on obtaining isoprene -monomer of synthetic rubber. Building block of synthetic rubber, isoprene can be produced by three different ways including chemical and petrochemical production. Apart from the methods of isoprene production abovementioned, biological synthesis of isoprene has been carried out by metabolic engineering that is environmentally-being application of commodity chemical production. Concerning the CO2 release for isoprene production, through petrochemical production methods, lured scientist into ruminating over bioisoprene feasibility. Bioisoprene production compared to other isoprene production methods were evaluated in terms of green metrics; and the only feasible way to produce bioisoprene is to use cheaper monosaccharides available for industrial microorganisms. Taken together, cheap carbon source- derived bioisoprene production is unmet demand for the sake of feasibility of bioisoprene production. Utilizing lignocellulosic sugar, xylose, is a nascent approach for bioproduction of commodity chemicals. Since xylose, the second most abundant sugar after glucose, can be assimilated by microorganism as a cheap carbon source to make ethanol and other chemicals, bioisoprene production out of xylose is not far-fetched. In this thesis, bioisoprene production from xylose were investigated to mitigate the pressure for increasing rubber demand in the world. To achieve this goal, xylose-consuming CT2-Quadraople Mutant (QM) Saccharomyces cerevisiae became a platform strain for isoprene production; and four different plasmids harboring isoprene synthase gene with strong promoter were constructed to introduce multi-copy isoprene synthase gene into CT2-QM genome. Every plasmid was digested with a specific restriction enzyme to provide homologous arms to yeast genome, resulting in integration of isoprene synthase into genome via homologous recombination. In doing so, multi-copy isoprene synthase gene harboring xylose-utilizing yeast strain were created; and tested their performances in the fermentation for bioisoprene production.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    770750

    Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for L-DOPA production

    L-DOPA üretimi için Corynebacterium glutamicum metabolik mühendislik

    ELDIN KURPEJOVIC

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyomühendislikMarmara Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BERNA SARIYAR AKBULUT

  2. Tez No

    738345

    Making use of synthetic biology toolbox for industrial biotechnology applications: The case of enzyme production

    Endüstriyel biyoteknoloji uygulamaları için sentetik biyoloji gereç kutusunun kullanımı: Enzim üretimi

    FİLİZ ERÇELİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    BiyoteknolojiYeditepe Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKEM EMRAH NİKEREL

  3. Tez No

    716348

    Evaluating the utilization of organic compounds by certain lactic acid bacteria including starter culture candidates in the cucumber fermentation

    Başlık çevirisi yok

    REDİFE ASLIHAN UÇAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Gıda MühendisliğiNorth Carolına State Unıversıty

    DR. ILENYS M. PEREZ-DíAZ

  4. Tez No

    322743

    Buğday tarlası atıklarından ksilitol üretim koşullarının optimizasyonu ve ksilitolün saflaştırılması

    Optimization of xylitol production conditions from wheat field waste and purification of xylitol

    SERDAL SABANCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Gıda MühendisliğiGaziosmanpaşa Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM AKPINAR

  5. Tez No

    461037

    Kızılçam (Pinus brutia Ten.) odun ve kraft kağıt hamurundaki polyozların tespiti

    Determination of polyoses in wood and kraft pulp of Turkish red pine (Pinus brutia Ten.)

    MUHSİN TAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaBartın Üniversitesi

    Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYBEN KILIÇ PEKGÖZLÜ

Geri Dön