Pētījumi Projekti Visi Projekti
Projekti

Ātrās saites

Jaunu augu izcelsmes enzīmu ekspresijas mikroorganismos optimizēšana to biotehnoloģiskiem pielietojumiem

 

 

Projekts tiek veikts Eiropas Reģionālā attīstības fonda (ERAF) darbības programmas "Izaugsme un nodarbinātība" 1.1.1. specifiskā atbalsta mērķa "Palielināt Latvijas zinātnisko institūciju pētniecisko un inovatīvo kapacitāti un spēju piesaistīt ārējo finansējumu, ieguldot cilvēkresursos un infrastruktūrā" 1.1.1.2. pasākums "Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts" ietvaros.

Projekta nosaukums: “Jaunu augu izcelsmes enzīmu ekspresijas mikroorganismos optimizēšana to biotehnoloģiskiem pielietojumiem”

Projekta identifikācijas Nr.: 1.1.1.2/VIAA/2/18/286

Projekta izpildes termiņš: 36 mēneši (2019. gada 1. janvāris - 2021. gada 31. decembris)

Projekta kopējais finansējums: 133 806,00 EUR

Projekta īstenotājs: Dr.PhD. Kaia Kukk

 

Pamatojoties uz pašreizējām ģenētiskajām, fitoķīmiskajām un pārtikas pārstrādes zināšanām par antociānu, projekts pārbaudīs dabisko krāsvielu ražošanas stratēģijas. Tai skaitā tiks pētīti gēni, kas kodē olbaltumvielas no antocianīna sintēzes, kas iegūti no sugas Lupinus angustifolius (šaurspalvu zilā lupīna) ar zilo antociānu spektru.

Dažas no galvenajām problēmām, kas saistītas ar antociānu kā dabisko krāsvielu plašu pielietojumu, ir to nestabilitāte šķīdumā, it īpaši neitrālā pH un, paaugstinātas temperatūras apstākļos, kad ir nosliece uz oksidēšanās procesu, reproducējot zilās krāsas. Tā kā lielākā daļa antocianīnu nav komerciāli pieejami, to funkcionālo īpašību pētīšana ir atkarīga no to produkcijas iegūšanas heterologās ekspresijas sistēmas vai izolācijas no kompleksiem augu ekstraktiem. Lai gan tika identificēti simtiem dažādu antociānu, tikai daži no tiem ir komerciāli pieejami, un tie ir ļoti dārgi (Zha,, J. & Koffas, M. A. G. (2017)). Projekta mērķis ir attīstīt jaunu augu enzīmu rekombinanto ekspresiju mikroorganismos (Pichia pastoris, Hansenula polymorpha, Kluyveromyces lactis papildus Saccharomyces cerevisiae), kas atbild par antociānu sintēzi augos. Potenciālie enzīmi ir: anthocyanin 5-O-glucosyl transferase, anthocyanin 3-O-glucoside coumaroyltransferase, anthocyanin 3-O-rutinoside coumaroyltransferase, anthocyanin 3-O-glucoside malonyltransferase. Projekts balstīts uz rauga ekspresijas sistēmu, lai spētu ražot fermentu, kas pielietojams pārtikas un kosmētikas rūpniecībā. Izstrādātie ražošanas protokoli izvēlētajiem fermentiem tiks izveidoti, lai nodrošinātu TRL 4 (tehnoloģija, kas ir apstiprināta laboratorijā) un ļautu virzīties uz nākamo līmeni. 

Attīstot augu enzīmu rekombinanto ekspresiju mikroorganismos, būs iespējams izstrādāt jaunus fermentus, kas būs droši pielietojami pārtikas un kosmētikas krāsvielu ražošanā. 

Informācija publicēta 02.01.2019.

 

Projekta progress:

2019. gada 1. janvāris – 2019. gada 31. marts

Pirmajos projekta mēnešos tika veikts plašs literatūras apskats un sakārtota jaunā darba vide. No Arabidopsis thaliana un Nicotiana tabacum lapām tika izdalīta RNS un sintezēta komplementārā DNS (cDNS). Tālāk, tika dizainēti specifiskie praimeri un veiksmīgi izmantoti 4-kumarāta-CoA ligāzes (viens no antocianīna sintēzes ceļa agrīnajiem posmiem) fermenta amplifikācijai no A. thaliana un N. tabacum cDNS. Tika veikti arī vairāki mēģinājumi izdalīt RNS no Vaccinium myrtillus un Vaccinium vitis-idaea liofilizētajām ogām. Notika arī semināri ar potenciālajiem nākotnes sadarbības partneriem Latvijas Universitātē un BIOR.

Informācija publicēta 29.03.2019.

 

Projekta progress:

2019. gada 1. aprīlis – 2019. gada 30. jūnijs

Laboratorijas apstākļos tika audzētas gan saulespuķes (Helianthus annuus), gan kliņģerītes (Calendula officinalis) augi. No jaunu augu lapām tika izdalīta RNS un sintezēta cDNS. Tālāk, tika dizainēti deģenerēti praimeri un veiksmīgi izmantoti 4-kumarāta-CoA ligāzes, halkona sintāzes un flavanona 3-hidroksilāzes fragmentu amplifikācijai no abiem augiem. Tika dizainēti specifiskie praimeri un veiksmīgi izmantoti halkona izomerāzes amplifikācijai no Arabidopsis thaliana un Nicotiana tabacum lapām.

Informācija ievietota 28.06.2019.

 

Projekta progress:

2019. gada 1. jūlijs – 2019. gada 30. septembris

Augu paraugi tika savākti no jūlija līdz septembrim un atbilstoši uzglabāti turpmākajiem eksperimentiem. RNS tika ekstrahēta no trīs Vaccinium sugu ogām (V. uliginosum, V. myrtillus un V. vitis-idaea) un četru ziedu ziedlapiņām no Asteraceae dzimtas (Centaurea cyanus, Cichorium intybus, Calendula officinalis un Helianthus annuus) augiem. Iegūtās RNS tika izmantotas cDNS sintēzei. Tika iegūti trīs līdz sešu olbaltumvielu secības fragmenti no pieciem augiem (4-kumarāta-CoA ligāzes, halkona sintāzes, flavanona 3-hidroksilāzes, dihidroflavonola 4-reduktāzes, antocianidīna sintāzes un flavanoid 3 ', 5'-hidroksilāzes) fragmenti.

Informācija ievietota 30.09.2019.




Mājas lapas izstrādi finansēja ERAF 2.1.1.2. aktivitātes projekts Nr. 2010/0196/2DP/2.1.1.2.0/10/APIA/VIAA/004 "Latvijas biomedicīnas pētījumu integrācija Eiropas zinātnes telpā".