مدلسازی شبکههای متابولیکی متانوتروفهای هوازی و بیهوازی در مقیاس ژنوم و مقایسه بازدهی آنها به منظور دستیابی به حداکثر زیستتوده با هدف تأمین غذای دام و طیور | ||
| زیست فناوری | ||
| Article 5, Volume 16, Issue 4, Summer 1404, Pages 64-77 PDF (1.23 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| DOI: 10.48311/biot.2025.103439.0 | ||
| Authors | ||
| محمد علیزاده; رضا محمدی* ; رسول خلیل زاده | ||
| مرکز تحقیقات علوم و فناوری زیستی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| اهداف: متانوتروفها میکروارگانیسمهایی هستند که با استفاده از متان بهعنوان منبع کربن و انرژی، نقش مهمی در چرخه زیستی کربن دارند و بهدلیل توان بالای تولید پروتئین تکیاختهای، گزینهای ارزشمند در صنایع زیستی محسوب میشوند. در این پژوهش، به بررسی افزایش تولید زیستتوده در شرایط هوازی و غیرهوازی برای سه گونه متانوتروف، Methylococcus capsulatus (Bath)، Methylomicrobium album BG8 و Methanoperedens nitroreducens در محیط in silico پرداخته شده است. مواد و روشها: ابتدا مدلهای متابولیکی این میکروارگانیسمها (iMcBath، iJV803 و iMN22HE) بازسازی و با استفاده از جعبهابزار COBRA در محیط MATLAB تحلیل شدند. انتخاب واکنشهای اصلاحشده بر اساس تحلیل حساسیت شار و مرور منابع علمی مرتبط با نقاط کلیدی در مسیر اکسیداسیون متان و متابولیسم نیتروژن صورت گرفت. سپس، آنالیز شار متابولیکی (FBA) با هدف ارزیابی زیستتوده در حالت پایه و بهینهسازی شده انجام و به مقایسه نتایج با یکدیگر پرداخته شد. یافتهها: نتایج نشان داد که پس از تغییرات متابولیکی اعمال شده، میزان شار زیستتوده Methylococcus capsulatus، Methylomicrobium album و Methanoperedens nitroreducens نسبت به حالت پایه، به ترتیب ۲.۸، ۱.۹۴ و ۱.۲۵ برابر افزایش یافت. همچنین نتایج، تحلیل حساسیت و تغییرپذیری شار نشان دادند که نتایج مدل نسبت به تغییر در نرخ جذب سوبسترا پایدار است. نتیجهگیری: با توجه به افزایش چشمگیر زیستتوده Methylococcus capsulatus (Bath) و برخورداری از کاربردهای زیستی و صنعتی شناختهشده، و نیز در اختیار داشتن فناوری کشت آن نسبت به سایر متانوتروفها، پیشنهاد میشود تغییرات متابولیکی این مدل در محیط آزمایشگاهی بررسی شود تا به کاربردهای زیستی و صنعتی بیشتری دست یابد. | ||
| Keywords | ||
| پروتئین تکسلولی; متانوتروف; مدلسازی شبکه متابولیک; زیستشناسی سامانهها; زیست توده; آنالیز تعادل شار | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 161 PDF Download: 9 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,196 |
| Number of Articles | 24,877 |
| Article View | 28,784,328 |
| PDF Download | 18,604,273 |