Frontiere The Lazarus Escherichia coli Effect Recuperarea productivității pe glicerol lactoză mixtă

Ingineria bioproceselor

Acest articol face parte din subiectul de cercetare

Biofabricare continuă în sisteme microbiene Vizualizați toate cele 8 articole

Editat de
Miguel C. Teixeira

Universitatea din Lisabona, Portugalia

Revizuite de
Georg A. Sprenger

Universitatea din Stuttgart, Germania

Cecília Calado

Institutul Superior de Inginerie Lisabona (ISEL), Portugalia

Afilierile editorului și ale recenzenților sunt cele mai recente oferite în profilurile lor de cercetare Loop și este posibil să nu reflecte situația lor în momentul examinării.

escherichia

  • Descărcați articolul
    • Descărcați PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Suplimentar
      Material
  • Citarea exportului
    • Notă finală
    • Manager de referință
    • Fișier TEXT simplu
    • BibTex
DISTRIBUIE PE

Cercetare originală ARTICOL

  • 1 Divizia de cercetare Inginerie biochimică, Grupul de cercetare Dezvoltare integrată a bioproceselor, Institutul de Inginerie Chimică, de Mediu și Biosștiință, Universitatea de Tehnologie din Viena, Viena, Austria
  • 2 Christian Doppler Laboratory for Mechanistic and Physiological Methods for Improved Bioprocesses, Institute of Chemical, Environmental and Bioscience Engineering, TU Viena, Viena, Austria
  • 3 Centrul de predare și cercetare TERRA, Procese și interacțiuni microbiene (MiPI), Gembloux Agro-Bio Tech - Universitatea din Liège, Gembloux, Belgia

Introducere

Cele mai multe procese de astăzi se bazează pe modul batch alimentat, care sunt de ultimă generație în industrie. Ele pot fi puternic afectate de diferiți parametri ai procesului, cum ar fi pH-ul și T, hrănirea fiziologică (adaptarea ratei specifice de absorbție a substratului) și schimbarea agentului de inducție. Cu toate acestea, dependența de timp de calitatea produsului este încă un dezavantaj major cu ajutorul acestei tehnici de cultivare. Acest lucru face ca determinarea punctului de timp corect de recoltare să fie adesea dificilă, deoarece stresul intracelular duce adesea la liza foarte rapidă a celulelor și la degradarea produsului. Acest lucru are ca rezultat variații ale procesului de purificare din aval. Se consideră că biofabricarea continuă crește calitatea produsului și, prin urmare, facilitează procesul din aval. Cu toate acestea, până în prezent, pentru un singur proces stabil de chimostat industrial microbian a fost stabilit Saccharomyces cerevisiae în anii 90 pentru producția de insulină (Diers și colab., 1991). O scădere a productivității după un anumit timp de proces și un randament spațial mai mic împiedică continuarea în amonte a utilizării gazdelor microbiene de la aplicarea în industrie (Peebo și Neubauer, 2018; Kopp și colab., 2019b).

În această contribuție, prezentăm rezultatele culturilor de chemostat folosind sisteme de furaje mixte aplicate mai întâi de Wurm și colab. (2016, 2018). Scopul a fost realizarea unui proces continuu, cu o productivitate stabilă care depășește lotul alimentat frecvent. Am testat furaje mixte cu glucoză/lactoză și glicerol/lactoză în chemostat pentru trei proteine ​​model și am comparat performanța cu loturile hrănite de ultimă generație induse cu IPTG. Spre deosebire de culturile care utilizează BL21 (DE3) cu glucoză/lactoză, culturile pe bază de glicerol/lactoză au arătat o recuperare a productivității la un timp de inducție ridicat. Modificările privind alegerea sursei de carbon ar putea fi, așadar, un factor cheie pentru a permite o productivitate stabilă pe termen lung. Pe măsură ce se recuperează o productivitate deja pierdută, am adnotat această înviere a productivității cu termenul creștin „Lazăr” și „efectul Lazăr” corespunzător.

Materiale și metode

Tulpini

Cultivările au fost efectuate cu tulpina E coli Bl21 (DE3) folosind trei proteine ​​model diferite. Toate cele trei secvențe de proteine ​​au fost donate într-un vector pET, folosind pET21a + pentru proteina fluorescentă verde (GFP) și pET28a pentru proteina mCherry (mCherry) și Blitzenblue (BBlue). mCherry și BBlue au fost primite din fericire de la Prof. Maurer la FH Campus Wien. Toate culturile au fost menținute la -80 ° C în stocuri criogenice de glicerol 25%. PET21a + extrasă care codifică plasmida pentru GFP a fost extrasă și electroporată într-o tulpină HMS174 (DE3) (Novagen, Merck, Darmstadt, Germania).