Межі Lazarus Escherichia coli Ефект відновлення продуктивності на змішаній гліцерину та лактозі

Біопроцесорна інженерія

Ця стаття є частиною Теми дослідження

Постійне біовиробництво в мікробних системах Переглянути всі 8 статей

Редаговано

Мігель К. Тейшейра

Лісабонський університет, Португалія

Переглянуто

Георг А. Шпренгер

Університет Штутгарта, Німеччина

Сесілія Каладо

Лісабонський вищий інженерний інститут (ISEL), Португалія

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

Завантажити статтю
- Завантажте PDF
- ReadCube
- EPUB
- XML (NLM)
- Додаткові
  Матеріал
Експортне посилання
- EndNote
- Довідковий менеджер
- Простий текстовий файл
- BibTex

ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

1 Науково-дослідний відділ біохімічної інженерії, Група досліджень інтегрованого розвитку біопроцесів, Інститут хімічної, екологічної та біологічних наук, Віденський технологічний університет, Відень, Австрія
2 Крістіана Доплера Лабораторія механічних та фізіологічних методів для вдосконалення біопроцесів, Інститут хімічної, екологічної та біологічних наук, ТУ Відень, Відень, Австрія
3 Навчально-дослідний центр TERRA, Мікробні процеси та взаємодії (MiPI), Gembloux Agro-Bio Tech - Університет Льєжу, Gembloux, Бельгія

Вступ

Сьогодні більшість процесів залежать від періодичного режиму подачі, який є найсучаснішим у галузі. На них можуть сильно впливати різні параметри процесу, такі як рН та Т, фізіологічне харчування (адаптація конкретної швидкості поглинання субстрату) та зміна індукційного агента. Однак тимчасова залежність якості продукції все ще є головним недоліком використання цієї техніки вирощування. Це часто визначає правильний час збирання врожаю, оскільки внутрішньоклітинний стрес часто призводить до дуже швидкого лізису клітин та деградації продукту. Це призводить до варіацій у процесі очищення нижче за течією. Вважається, що безперервне біовиробництво підвищує якість продукції, а отже, полегшує подальший процес. Однак до теперішнього часу було встановлено лише один стабільний мікробний процес промислового хемостату Saccharomyces cerevisiae у 90-х для виробництва інсуліну (Diers et al., 1991). Падіння продуктивності після певного часу процесу та менший часовий простір перешкоджають постійному застосуванню мікробних господарів у промисловості (Peebo and Neubauer, 2018; Kopp et al., 2019b).

У цьому внеску ми представляємо результати культури хемостатів із використанням систем змішаних кормів, вперше застосованих Wurm et al. (2016, 2018). Метою було досягти безперервного процесу зі стабільною продуктивністю, що перевищує часто використовувану порцію. Ми протестували змішані корми з глюкозою/лактозою та гліцерином/лактозою в хемостаті для трьох модельних білків та порівняли показники з найсучаснішими партіями годувань, індукованими IPTG. На відміну від культивувань із використанням BL21 (DE3) з глюкозою/лактозою, культивування на основі гліцерину/лактози продемонструвало відновлення продуктивності при збільшеному часі індукції. Зміни щодо вибору джерела вуглецю, таким чином, можуть стати ключовим фактором, що дозволяє забезпечити стабільну продуктивність на довгостроковій основі. Оскільки вже втрачена продуктивність відновлюється, ми прокоментували це воскресіння продуктивності християнським терміном «Лазар» та відповідним «ефектом Лазаря».

Матеріали і методи

Штами

Культивування проводили із штамом Кишкова паличка Bl21 (DE3) з використанням трьох різних модельних білків. Всі три білкові послідовності клонували у векторах pET, використовуючи pET21a + для зеленого флуоресцентного білка (GFP) та pET28a для білка mCherry (mCherry) та Blitzenblue (BBlue). На щастя, mCherry та BBlue були отримані від професора Маурера у FH Campus Wien. Усі культури витримували при -80 ° C у 25% -ному запасі гліцерину кріо. Екстраговану плазміду pET21a +, що кодує GFP, екстрагували та електропорували у штам HMS174 (DE3) (Novagen, Merck, Дармштадт, Німеччина).