تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : محسن مبيني دهكردي

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دكتر ايرج نحوي- دكتر سيد حميد زركش

تاريخ دفاع : 18/6/87

رشته و گرايش : ميكروبيولوژي

استاد مشاور : دکتر منوچهر توسلي- دكتر كامران قائدي

بهينه سازي توليد بيواتانول در مخمر ساکارومايسس سرويزيه از طريق مهندسي متابوليک

چكيده

مخمر ساکارومايسس سرويزيه به عنوان مهمترين مخمر صنعتي و اصلي ترين ميکروارگانيسم مولد بيواتانول مطرح مي باشد. در اين تحقيق در ابتدا سويه هاي مختلف مخمر ساکارومايسس سرويزيه به منظور ارزيابي ميزان مقاومت نسبت به اتانول خارج سلولي، مورد مطالعه قرار گرفتند.

در ادامه فرآيند موتاژنز با اتيل متان سولفونات و با هدف جداسازي سويه هاي موتانت از سويه ي Y3-4 که مولد بيواتانول بيشتري باشند، انجام پذيرفت. پس از غربال گري سلول ها، شش سويه ي موتانت مقاوم به اتانول به نام هاي Mut1 تا Mut6 جداسازي گرديد. يکي از سويه ها به نام Mut1 به عنوان سويه ي توليد کننده ي 1/6% (حجم/وزن) بيواتانول جداسازي گرديد. بر اساس آزمايش هاي مختلف مشخص گرديد که سويه ي Mut1 داراي مقاومت انتخابي نسبت به اتانول مي باشد. از طرف ديگر، پس ازانجام آناليز تتراد و بررسي اسپورهاي توليد شده (Hap1 تا Hap8) در محيط کشت اسپورزائي، حضور سلول هاي هاپلوئيد با دو نوع آلل جنسيت (a و α) تاييد گرديد و اين نتيجه حاصل شد که سويه ي Mut1 يک سويه ي صنعتي ديپلوئيد و هتروزيگوت مي باشد. با جداسازي سلول هاي هاپلوئيد مخمر، اقدام به ايجاد سويه هاي آکسوتروف با استفاده از اشعه ي UV و فنآوري حذف ژن گرديد. در ادامه جداسازي مستقيم سلول هاي آکسوتروف ديپلوئيد از سويه ي موتانت اصلي يا Mut1 با کمک اشعه ي UV و محيط کشت MM انجام پذيرفت. نوع ژن معيوب در سويه هاي آکسوتروف نسبت به تريپتوفان با فرآيند مکمل سازي ژن ها تعيين گرديد که در دو مورد ژن TRP1 بود. در نهايت با استفاده از نشانه ي آکسوتروفي TRP1، طراحي پرايمرهاي اختصاصي و استفاده از سويه هاي استاندارد مخمر ساکارومايسس سرويزيه، اقدام به طراحي سويه ي نوترکيب با فرآيند هاي کلونينگ خودي و نوترکيبي با نواحي مشابه گرديد و ژن FLO1 تحت تاثير پروموتر قوي TDH3، دچار افزايش بيان شديد گرديد. فنوتيپ فلوکه شدن سريع سلول ها در سويه ي نوترکيب حاصل (A1+FLO1) مشاهده گرديد و توليد بيواتانول در اين سويه نسبت به سويه ي Mut1، 8% افزايش يافت.

واژه هاي کليدي: بيواتانول، ساکارومايسس سرويزيه، مهندسي متابوليک