Wiley жаңартылатын энергия
Ішек таяқшасы (E. Coli)
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
| 5.5.1 Ішек таяқшасы (E. Coli)
Әдетте, микроорганизмдер бірқатар қасиеттер негізінде таңдап алынады және өнеркәсіптік қолдану мүмкіндігін, қызығушылық тудыратын отын өндірудің табиғи қабілетін, отынға төзімділікті, бірегей шикізатта өсе білу қабілетін және оларды генетикалық түрлендіре алу қабілетін қамтуы мүмкін. Өзіндік мысалдар таңдауды ашытқы мен ішек таяқшасын өнеркәсіптік қолданудың дәлелденген мүмкіндігіне және генетикалық амал-шарғылардың жеңілдігіне байланысты қамтиды. Бұл жерде көмірсутегі отынының биосинтезіне арналған май қышқылдарының жолдарына назар аударамыз. Біріншіден, көмірсутектер биосинтезінің жолдарына жалпы шолу жасалады, май қышқылдарының жолдары мен жол құруға күш салу биохимиясы талқыланады. 5.5.1.1 Биоотын өндірісіне арналған май қышқылдарының биосинтезі Май қышқылдарының биосинтезі биоотын ретінде пайдалану үшін қолайлы бірқатар энергетикалық бай молекулаларды береді және осы нақты жолды пайдалану үшін, сондай-ақ басқа құжаттарда қарастырылған ауқымды зерттеулер жүргізілді. Май қышқылдарының биосинтезі әдетте ағзалармен жасушалық мембраналарды жасау үшін және Е.Сoli сияқты микроорганизмдерде қолданылады, ол ферменттік жүйемен катализделеді, ол сызықтық көмірсутекті тізбектің өсуі мен толық қалпына келтіруінде маңызды рөл атқаратын жеке ақуыздардан тұрады. Зерттеушілер биоотын өндіру мақсатында 2-кетоқышқылды дәнекерді өзгерте отырып, ішек таяқшасының аминоқышқылдарының биосинтез жолына амал-шарғылар жасау арқылы изобутанол өндірісі үшін метаболикалық түрлендірілуі мүмкін екенін сәтті көрсетті. Сол метаболизмдік инжиниринг стратегиясын пайдалана отырып, біз целлюлолитикалық мезофилдің көмекшісі C.cellulolyticum kivd yqhD alsS ilvCD айқындалуы арқылы 660 мг/л изобутанол титріне қол жеткізе алдық. Біздің білуімізше, бұл тікелей целлюлозадан изобутанол өндірісінің алғашқы көрсетілімі. Бактериялардың май қышқылдарының биосинтезі ацетил-СоА-карбоксилаза (АСС) ацетил-СоА және көміртегі диоксидінен малонил-СоА синтезін катализдейтін бірінші жетілдірілген кезеңге жауапты фермент болып табылады. Малонил-СоА содан кейін малонил-СоА: АСР-трансацилазаның көмегімен майлы ацильді ақуыз-тасығышқа (ацил-АСР) қайта өңделеді. Содан кейін -кетоацил-АСP-синтазаның қатысуымен көміртегі диоксидін ілеспелі босатумен, АСР-ацетилі мен АСФ-малонилін конденсациялап, АСР-ацетоацетилін алады. Содан кейін -кетоацильді субстрат қалпына келтіру және гидратсыздандыру кезеңіне ұшырайды, бұл төрт көміртекті майлы ацил-ACP (бутирил-ACP) түзілуіне әкеледі. Бұл кезең май қышқылының тізбегіне екі көміртекті қосындылармен азонил-АСР конденсациясы арқылы жалғасады және 14-18 көміртекті майлы ацил-АСР соңғы өнімге әкеледі (сурет. 5.2). |