ಉತ್ಪನ್ನಗಳು

ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಯ ಆತಿಥೇಯರ ಚಯಾಪಚಯವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಕೋಶ ಆಧಾರಿತ ಬಯೋಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್‌ಗೆ ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಉತ್ಪಾದನಾ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರ್ದೇಶಿಸುತ್ತದೆ.ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಬಯೋಕ್ಯಾಟಲಿಸಿಸ್‌ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಆತಿಥೇಯದಲ್ಲಿ ಅಂತರ್ವರ್ಧಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕೊಫ್ಯಾಕ್ಟರ್/ಕೊಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್ ಪುನರುತ್ಪಾದಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ.ಮರುಸಂಯೋಜಕ ಎಸ್ಚೆರಿಚಿಯಾ ಕೋಲಿಯನ್ನು ಪ್ರೋಲಿನ್-4-ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲೇಸ್ (P4H) ಅನ್ನು ಅಧಿಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಯಿತು, ಇದು ಉಚಿತ L-ಪ್ರೋಲಿನ್‌ನ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸ್-4-ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿ-L-ಪ್ರೋಲಿನ್ ಆಗಿ a-ketoglutarate (a-KG) ನೊಂದಿಗೆ ಕೊಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್‌ನಂತೆ ವೇಗವರ್ಧಿಸುವ ಡೈಆಕ್ಸಿಜೆನೇಸ್.ಈ ಸಂಪೂರ್ಣ-ಕೋಶದ ಬಯೋಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿ, ಕೇಂದ್ರೀಯ ಕಾರ್ಬನ್ ಮೆಟಾಬಾಲಿಸಮ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕೊಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್ a-KG ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, P4H ಜೈವಿಕಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಇಂಗಾಲದ ಚಯಾಪಚಯ ಮತ್ತು ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಜೋಡಿಸುತ್ತದೆ.ಮೆಟಾಬಾಲಿಕ್ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು (13)C-ಮೆಟಬಾಲಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ((13)C-MFA) ನಂತಹ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಬಯಾಲಜಿ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ನಾವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಕೋಶ ಬಯೋಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್‌ನ ಶಾರೀರಿಕ, ಚಯಾಪಚಯ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಎನರ್ಜಿಟಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದ್ದೇವೆ. ಉದ್ದೇಶಿತ ಜೈವಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಮತ್ತು ಮತ್ತಷ್ಟು ತರ್ಕಬದ್ಧ ಮಾರ್ಗ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ಗೆ ಸಂಭವನೀಯ ಚಯಾಪಚಯ ಅಡಚಣೆಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪುಟ್‌ಎ ಜೀನ್ ಎನ್‌ಕೋಡಿಂಗ್ ಪ್ರೋಲೈನ್ ಡಿಹೈಡ್ರೋಜಿನೇಸ್ ಅನ್ನು ಅಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರೋಲೈನ್ ಡಿಗ್ರೆಡೇಶನ್-ಡಿಫಿಸೆಂಟ್ ಇ.ಕೋಲಿ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ.ಈ ರೂಪಾಂತರಿತ ಸ್ಟ್ರೈನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ-ಕೋಶದ ಜೈವಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಪ್ರೋಲಿನ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲೇಷನ್‌ಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ವೈಲ್ಡ್ ಪ್ರಕಾರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಟ್ರಾನ್ಸ್-4-ಎಲ್-ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಪ್ರೊಲಿನ್ (ಹೈಪ್) ರಚನೆಯ ದರವನ್ನು ದ್ವಿಗುಣಗೊಳಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.ರೂಪಾಂತರಿತ ಸ್ಟ್ರೈನ್‌ನ ಕೇಂದ್ರ ಚಯಾಪಚಯ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮೂಲಕ ಇಂಗಾಲದ ಹರಿವಿನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು P4H ಚಟುವಟಿಕೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿದ a-KG ಬೇಡಿಕೆಯು a-KG ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು, ಇದು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಬಿಗಿಯಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಟ್ಟ TCA ಸೈಕಲ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.ಕಾಡು ವಿಧದ ತಳಿಗಳಲ್ಲಿ, P4H ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಜೀವರಾಶಿ ಇಳುವರಿಯಲ್ಲಿ ಕಡಿತವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿತು.ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ΔputA ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ TCA ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಬದಲು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಗ್ಲೂಕೋಸ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ದರಗಳಲ್ಲಿ ನಿರ್ವಹಣೆ ಶಕ್ತಿಯ ಬೇಡಿಕೆಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ATP ಮತ್ತು NADH ನಷ್ಟವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪಾದಕ P4H ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಜೈವಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಇಳುವರಿಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಜೈವಿಕ ಪರಿವರ್ತನೆ ಮತ್ತು ಪ್ರೋಲೈನ್‌ನ ಸೇವನೆಯ ದರಗಳು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲದ ಮೇಲೆ ಹೈಪ್‌ನ ಇಳುವರಿ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಭರವಸೆ ನೀಡುತ್ತದೆ.ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಪುಟ್‌ಎ ನಾಕ್‌ಔಟ್‌ನಲ್ಲಿ, ಕೋಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್ a-KG ಮೂಲಕ ಪ್ರೋಲಿನ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸಿಲೇಷನ್‌ಗೆ TCA-ಸೈಕಲ್‌ನ ಜೋಡಣೆಯು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು a-KG-ಅವಲಂಬಿತ ಜೈವಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸುವ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ.