Comparison of benzaldehyde lyase production capacity in recombinant Escherichia coli and recombinant bacillus species
Benzalhit liyaz enzim üretim kapasitesinin rekombinant Escherichia coli ve rekombinant bacillus türlerinde kıyaslanması
- Tez No: 181002
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ÇALIK, PROF. DR. TUNÇER ÖZDAMAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Benzaldehit Liyaz, Üretim, Rekombinant E. coli, Rekombinant Bacillus türleri, Oksijen Aktarımı, pRSET, pRB374, Benzaldehyde lyase, Production, Recombinant E. coli, RecombinantBacillus species, Oxygen Transfer, pRSET, pRB374
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, E. coli BL21 (DE3) pLySs ile hücre içi, Bacillus türleriyle hücre dışıbenzaldehit liyaz üretimi araştırılmış ve geliştirilen recombinantmikroorganizmaların üretim kapasiteleri kıyaslanmıştır. Bu amaçla, araştırmaprogramı başlıca üç bölümde yürütülmüştür. Çalışmanın ilk bölümünde,polimeraz zincir tepkimesiyle çoğaltılan bal geni pRSETA vektörüne T7promotorunun kontrolü altında bulunacak şekilde klonlanmış ve E. coli BL21(DE3) pLysS hücrelerine transfer edilmiştir. Daha sonra, geliştirilen recombinantE. coli BL21 (DE3) pLySs hücreleri kullanılarak biyoproses parametrelerisistematik olarak incelenmiştir. İncelenen koşullarda, en yüksek hücre derişimive enzim aktivitesi sırasıyla 2.0 kg m-3 ve 1060 U cm-3 olarak; 20.0 kg m-3glukoz, 11.8 kg m-3 (NH4)2HPO4 ve tuz çözeltisi içeren ortamda elde edilmiştir.Tasarlanan üretim ortamı kullanılarak, biyoreaktör işletim parametrelerindenoksijen aktarımı etkisi, hava giriş hızı Q0/VR=0.5 vvm; karıştırma hızları N=500ve 750 dk-1; ve Q0/VR=0.7 vvm, N=750 dk-1 koşullarında pilot ölçekbiyoreaktörde incelenmiş ve en yüksek hücre derişimi ve enzim aktivitesine-3ve 990 U cm-3 olarak 0.5 vvm, 750 dk-1 koşulundasırasıyla 1.7 kg mulaşılmıştır. B. licheniformis (DSM 1969) mikroorganizmasının kromosomalDNA'sından kodlanan, serin alkali proteaz (SAP) enziminin sinyal DNA dizini, balgeninin önüne `gene splicing by overlap extension', (SOE), metoduyla entegreedilmiştir. Bu iki genin birbirine entegrasyonu ile elde edilen hibrid gen öncepUC19 plazmidine, daha sonra da pRB374 shuttle plazmidine klonlanmış ve verekombinant plazmid Bacillus türlerine transfer edilmiştir. Ancak, yetersizsalgılama sistemi, rekombinant hibrid proteinin uygun katlanmayıgerçekleştirememesi, proteolitik aktiviteye karşı enzimin kendini koruyamamasıveya enzim inaktivasyon hızının yüksek olması sebebi ile, geliştirilenrekombinant Bacillus türlerinde benzaldehit liyaz enziminin hücre dışı üretimigerçekleşmemiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the benzaldehyde lyase (BAL, EC 4.1.2.38) production in E. coliBL21 (DE3) pLySs as intracellular and in Bacillus species as extracellular wereinvestigated, and comparison of the production capacity of the enzyme in thedeveloped recombinant microorganisms were compared. For this purpose, firstly,PCR amplified bal gene was cloned into pRSETA vector which is under the controlof strong T7 promoter and expressed in E. coli BL21 (DE3) pLysS strain. Withdeveloped recombinant E. coli BL21 (DE3) pLySs cells, the effect of bioprocessparameters was systematically investigated. Among the investigated media, thehighest cell concentration and benzaldehyde lyase activity were obtained as 2.0kg m-3 and 1060 U cm-3, respectively, in the medium containing 20.0 kg m-3glucose, 11.8 kg m-3 (NH4)2HPO4 and the salt solution. Thereafter, oxygentransfer effects on benzaldehyde lyase production were investigated at air inletrate of QO/VR = 0.5 vvm, and agitation rates of N=500 and 750 min-1 and atQO/VR = 0.7 vvm, N=750 min-1 in pilot scale bioreactor and the highest cellconcentration and volumetric BAL activity were found as 1.7 kg m-3 and 990 Ucm-3, respectively, at 0.5 vvm, 750 min-1 condition. Next, the signal DNAsequence of serine alkaline protease (SAP) from B. licheniformis DSM 1969chromosomal DNA (pre-subC) was fused in front of the bal by using PCR-basedgene splicing by overlap extension (SOE) method. The fusion product of hybridgene first cloned into pUC19 plasmid, thereafter sub-cloned into pBR374 shuttlevector and recombinant plasmid was transferred into various Bacillus species.However, no extracellular production of benzaldehyde lyase was observed innone of the developed recombinant Bacillus species, probably because ofineffective secretion system, inefficient folding of heterologous protein,degradation of enzyme due to proteolytic activity or high inactivation rate of theenzyme.
Benzer Tezler
- P-hidroksi benzil kolesteril eter sentezi
Başlık çevirisi yok
NEZİHE ESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİYE TALINLI
- Hatree-fock (HF) ve yoğunluk fonksiyon teori (DFT) metotlarıyla 2-, 3- ve 4- triflorometilbenzaldehit moleküllerinin titreşimsel analizleri ve moleküler yapıları
Vibrational analysis and moleculer structures of 2-,3- and 4-trifluoromethyl benzaldehyde molecules by hatree-fock (HF) and density function theory methods
YUSUF SERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Fizik ve Fizik MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH UCUN
- Poli (stiren) esaslı reçineler üzerinde sekonder amin sentezi ve aldehit ayrılması
Başlık çevirisi yok
BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- Betonarme siloların projelendirilmesinde kullanılan yöntem ve yönetmeliklerin karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
ÜZEYİR AYAZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET DURMUŞ
- Comparison of a BFSK system with rectangular and nyquist pulse shaping and the effects of if filters on the performance
Başlık çevirisi yok
MÜCAHİT KANİ ÜNER
Yüksek Lisans
İngilizce
1988
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. YALÇIN TANIK