Son sistemler sayesinde meydana gelen gelişmeler, gıda maddeleri, kimyasallar, tekstil, deri, ilaç ve benzeri çeşitli endüstriyel amaçların geliştirilmesi için fırsatlar sunmaktadır. Gelişmiş DNA dizileme teknolojisi, endüstride yaygın olarak kullanılan proteinleri yapan tüm genlerin dizisinin ve işlevlerinin tanımlanmasına ve tanımlanmasına olanak tanır. Rekombinant suşlar, enzim üretimini büyük ölçekte artırmak için bazı biyoteknolojik araçlar kullanılarak elde edilebilir. Bu alandaki sürekli gelişme, gıda maddeleri, kimyasallar, tekstil, deri, ilaç vb. çeşitli endüstriyel amaçların gelişmesine yol açacaktır.
Gelişmiş DNA dizileme teknolojisi, endüstride yaygın olarak kullanılan proteinleri oluşturan tüm genlerin dizisini ve işlevlerini belirlemeyi ve ölçmeyi mümkün kılar. Rekombinant suşlar, enzim üretimini büyük ölçekte artırmak için bazı biyoteknolojik araçlar kullanılarak elde edilebilir. Bu alandaki sürekli gelişme, gıda maddeleri, kimyasallar, tekstil, deri, ilaç vb. gibi çeşitli endüstriyel amaçların gelişmesine yol açacaktır.
Aktinomisetler, adından da anlaşılacağı gibi, morfolojileri ve ince, dallanan filamentlere sahip uzun hücreleri ile tanımlanır. Bununla birlikte, aktinomiset grubuna bir organizma eklemek için tek başına morfoloji yeterli değildir, bu nedenle gelişmiş tanımlama, kültürel, fizyolojik, biyokimyasal ve moleküler özellikler gibi diğer tekniklere dayanır. Ayrıca, gerçek aktinomisetleri filogenetik afiniteye sahip olanlardan ayırt etmek ve aynı cinsin farklı türleri arasındaki benzerliği belirlemek için genetik analiz esastır.
Actinomycetes tarafından üretilen enzimlerin çoğu endüstride kullanılır ve bu nedenle “endüstriyel enzimler” olarak adlandırılır. Bu enzimler kağıt, deri, deterjan, tekstil, ilaç, kimya, yiyecek ve içecek, biyoyakıt ve hayvan yemi endüstrilerinde kullanılmaktadır. Enzim teknolojisine dayalı sürdürülebilir bir endüstri, genomik ve genomik gibi modern moleküler teknolojilerde temsil edilen biyoteknolojinin gelişimine dayanmaktadır. İkincisi, toplumun ihtiyaç duyduğu çeşitli endüstrilerde kullanılan yeni potansiyel rekombinant biyokatalitik enzimlerin keşfedilmesini sağlar. Bu endüstriyel enzimler 500’den fazla ürün üretmek için kullanılır.
Endüstride kimyasal ve organik yöntemler kullanılmasına rağmen birçok dezavantajı vardır, ekonomik değildir ve çevre dostudur, spiral sentezin homolog özgüllüğünden yoksundur, yüksek sıcaklık, düşük pH ve yüksek basınç gerektirir ve organik atıklara ve kirleticilere yol açar. Öte yandan enzimler, hafif reaksiyon koşullarında çalıştıkları, yarı ömürlerinin uzun olduğu ve çevre dostu oldukları için endüstriyel uygulamalarda daha kullanışlıdır.
Ayrıca, gen kodlu enzimler, özellik stabilitesini, substrat özgüllüğünü ve spesifik aktiviteyi geliştirmek için modifiye edilebilir. Enzim endüstrisine katılan en büyük şirket olan Novozymes’e katılan birkaç rakip var, ardından diğerleri arasında DSM ve DuPont geliyor. Firmalar arasındaki rekabet, ürün kalitesi, performans, fikri mülkiyet haklarının kullanımı, yenilikçilik kapasitesi gibi belirli kriterlere bağlıdır.
İçindekiler
enzim tespiti
Son zamanlarda, metagenomik tarama, mikrobiyal genom madenciliği ve ekstremofil çeşitliliğinin araştırılması gibi bazı biyoteknoloji araçları kullanılarak yeni enzimler tespit edilebilir.
Bir metagenom taraması
Metagenom, bir genin işlevine veya dizisine dayalı olarak mikrobiyal tarama için yeni bir yöntemdir. Fonksiyona dayalı tarama, gen izolasyonu için istenen gen fonksiyonuna bağlı olarak fenotip, heterozigot entegrasyon ve indüklenmiş gen ekspresyonu tespit edilerek gerçekleştirilir. Ayrıca sıra tabanlı sıralama, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) veya hibridizasyon prosedürleri ile gerçekleştirilir.
Sentetik enzimleri üreten suşlar, volkanik menfezler, arktik tundra, inek işkembesi, deniz ortamları ve lipaz gibi termit bağırsakları gibi çeşitli ortamlardan izole edilmiştir. Bunlar oksidoredüktaz, amidaz, amilaz ve nitrilaz, beta-glukosidaz, dekarboksilaz ve epoksit hidrolazdır. İşlev tabanlı tarama yöntemi, verimsizliği ve yabancı genlerin yanlı ifadesi nedeniyle önemli dezavantajlara sahiptir. Bu problemlerin üstesinden gelmek için alternatif bakteri konakçıları ve ekspresyon sistemleri şu anda araştırılmaktadır. Streptomyces lividans, Pseudomonas putida ve Rhizobium leguminosarum diğerleri arasındadır.
Hedef oran, genin boyutu ve test yöntemi gibi diğer faktörlere bağlıdır. Enzim aktivitesi, sitotoksik direnç genleri kullanılarak geliştirilmiş hassasiyete sahip olan ve enzim aktivitesini yeşil flüoresan protein (GFP) gibi bir fenotipik özellik ile ilişkilendiren agar plak yöntemi ile test edilebilir. veya & # 946; kullanılarak tespit edilebilir. -Galaktosidaz. Ayrıca, SIGEX olarak akış sitometrisi tabanlı ekranların geliştirilmesi, büyük gen anjiyojenezinin daha hızlı taranmasına izin verdiği için yol gösterir.
Mikrobiyal genom madenciliği
Özellikle endüstrilerde kullanılan yeni enzimler, genom dizilerinin devasa veri tabanlarından keşfedilmiştir. Roche’tan 454, Illumina’dan Solexa veya ABI’dan SoLiD gibi gelişmiş genom dizileme yazılımı, zamanı ve maliyeti azaltır. Bu programların kullanımı, iki haftadan daha kısa bir sürede birden fazla tam genomun tam ve doğru bir şekilde okunmasını destekler. Yeni enzimleri keşfetmek için iki yaklaşım kullanılır.
Aşırılık yanlılarının çeşitliliğini belirleyin
Özel bir sayıda aşırılık yanlısı aşıklar hakkında 30’dan fazla makale yayınlandı. Mikroorganizmalar sıcaklık (2-12°C, 60-110°C), basınç veya radyasyon gibi aşırı fiziksel koşullar veya tuzluluk (%2-5) gibi jeokimyasal koşullar altında gelişebildikleri için enzim üretimi için umut vadeden mikroorganizmalardır. klorür). Bahsedilen tüm aşırı koşullar altında, ekstremofillerin yüksek bir biyolojik çeşitliliği vardır. Örneğin, çeşitli endüstriyel uygulamalarda başarıyla kullanılan proteazlar, lipazlar, selülazlar ve amilazlar gibi bazı termostabil enzimler vardır.
Dirençli enzimler, farklı termofilik bakteri türlerinden izole edilmiştir. Bunlardan bazıları Clostridium, Tempus, Tempus gibi Pyrococcus, Thermococcus veya Methanobacterium ve Bacillus gibi Prokaryotik bakterilerdir. Isıya en dayanıklı enzim, izole edilmiş Taq DNA polimerazdır. Ayrıca refrakter enzimler deterjan üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Selülaz ve ksilanaz gibi polimer parçalayıcı enzimler kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinde kullanılmaktadır. Ayrıca meyve sularının çıkarılması ve arındırılması, unlu mamullerin iyileştirilmesi, tekstillerin parlatılması, taş yıkama ve biyolojik su arıtma gibi başka uygulamalarda da kullanılır.
Halofitler, çökelmeyi önleyen çok sayıda negatif yüklü amino asit içererek tuz stresine toleranslı spesifik enzimler üretirler. Endüstriyel uygulamalarda kullanılan en yaygın halofitler halobakteriler, Halobakterler ve Baharatlı akarlardır. Proteazlar ve lipazlar gibi termoalkalifilik enzimler, aşırı pH değerlerinin altında büyüyen mikroorganizmalar tarafından üretilir ve çamaşır ve bulaşık deterjanlarında katkı maddesi olarak kullanılır.
kaynak:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3707634/
https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)45645-5/pdf
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]