https://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Pove%C4%8Dana_razgradnja_biomase_in_ve%C4%8Dji_izkoristek_etanola_z_izra%C5%BEanjem_skonstruirane_monolignol_4-O-metiltransferaze_v_lesu_rastlin_rodu_Populus&feed=atom&action=historyPovečana razgradnja biomase in večji izkoristek etanola z izražanjem skonstruirane monolignol 4-O-metiltransferaze v lesu rastlin rodu Populus - Revision history2024-03-28T10:01:02ZRevision history for this page on the wikiMediaWiki 1.39.3https://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Pove%C4%8Dana_razgradnja_biomase_in_ve%C4%8Dji_izkoristek_etanola_z_izra%C5%BEanjem_skonstruirane_monolignol_4-O-metiltransferaze_v_lesu_rastlin_rodu_Populus&diff=12972&oldid=prevInge.Sotlar: /* Rezultati */2017-05-15T21:40:48Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Rezultati</span></span></p>
<table style="background-color: #fff; color: #202122;" data-mw="interface">
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<tr class="diff-title" lang="en">
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Older revision</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Revision as of 21:40, 15 May 2017</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l10">Line 10:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 10:</td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><br/></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><br/></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Rezultati==</div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Rezultati==</div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker" data-marker="−"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Glavni problem pri pretvorbi rastlinske biomase do enostavnih sladkorjev je lignin. Znanstveniki so želeli pripraviti rastline z manjšo količino lignina v celični steni, ne da bi pri tem vplivali na rast <del style="font-weight: bold; text-decoration: none;">rastline</del>. Ugotovili so, da metilacija 4-hidroksi skupine na monolignolu prepreči njegov nastanek. Z naključno mutagenezo, t.i. iterativno saturacijsko mutagenezo (ang. iterative saturation mutagenesis), so pripravili variante encima ''O''-metiltransferaze, ki katalizira 4-''O''-metilacijo monolignolov (MOMT). Najučinkovitejšo katalizo je imela mutanta MOMT4. Ekspresijsko kaseto gena ''MOMT4'' so z ''Agrobacterium'' vnesli v hitro rastočo hibridno trepetliko (''Populus tremula x Populus alba'') pod kontrolo promotorja gena za fenilalanin amonijak liazo-2 (''PAL2'') iz graha. </div></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Glavni problem pri pretvorbi rastlinske biomase do enostavnih sladkorjev je lignin. Znanstveniki so želeli pripraviti rastline z manjšo količino lignina v celični steni, ne da bi pri tem vplivali na rast. Ugotovili so, da metilacija 4-hidroksi skupine na monolignolu prepreči njegov nastanek. Z naključno mutagenezo, t.i. iterativno saturacijsko mutagenezo (ang. iterative saturation mutagenesis), so pripravili variante encima ''O''-metiltransferaze, ki katalizira 4-''O''-metilacijo monolignolov (MOMT). Najučinkovitejšo katalizo je imela mutanta MOMT4. Ekspresijsko kaseto gena ''MOMT4'' so z ''Agrobacterium'' vnesli v hitro rastočo hibridno trepetliko (''Populus tremula x Populus alba'') pod kontrolo promotorja gena za fenilalanin amonijak liazo-2 (''PAL2'') iz graha. </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><br/></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><br/></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Drevesa, ki so proizvajala mutiran encim, so imela manjšo količino lignina v celični steni. Po dveh mesecih so v listih transgenih rastlin na podlagi retencijskih časov in UV spektrov zaznali dva metabolita, 4-''O''-metiliran koniferil alkohol in 4-''O''-metiliran sinapil alkohol. Prisotnost teh dveh metabolitov dokazuje pravilno delovanje mutiranega encima MOMT4, katerega naloga je modifikacija monolignolov v ustrezne 4-O-metilirane komponente. </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Drevesa, ki so proizvajala mutiran encim, so imela manjšo količino lignina v celični steni. Po dveh mesecih so v listih transgenih rastlin na podlagi retencijskih časov in UV spektrov zaznali dva metabolita, 4-''O''-metiliran koniferil alkohol in 4-''O''-metiliran sinapil alkohol. Prisotnost teh dveh metabolitov dokazuje pravilno delovanje mutiranega encima MOMT4, katerega naloga je modifikacija monolignolov v ustrezne 4-O-metilirane komponente. </div></td></tr>
</table>Inge.Sotlarhttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Pove%C4%8Dana_razgradnja_biomase_in_ve%C4%8Dji_izkoristek_etanola_z_izra%C5%BEanjem_skonstruirane_monolignol_4-O-metiltransferaze_v_lesu_rastlin_rodu_Populus&diff=12971&oldid=prevInge.Sotlar at 21:40, 15 May 20172017-05-15T21:40:05Z<p></p>
<table style="background-color: #fff; color: #202122;" data-mw="interface">
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<tr class="diff-title" lang="en">
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Older revision</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Revision as of 21:40, 15 May 2017</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l1">Line 1:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 1:</td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-side-deleted"></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">[https://www.nature.com/articles/ncomms11989 '''Enhancing digestibility and ethanol yield of Populus wood via expression of an engineered monolignol 4-O-methyltransferase]</ins></div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-side-deleted"></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;"></ins></div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Les je eden izmed najpomembnejših organskih materialov na svetu. Poleg tega, da je bil v zgodovini vodilni vir pridobivanja energije, se na široko uporablja tudi npr. kot gradbeni material ali pri proizvodnji papirja in izdelavi pohištva. V zadnjem času pa dobiva vse večji pomen kot vir enostavnih sladkorjev, ki služijo za pridobivanje biogoriv in nekaterih industrijsko pomembnih bioloških produktov. </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Les je eden izmed najpomembnejših organskih materialov na svetu. Poleg tega, da je bil v zgodovini vodilni vir pridobivanja energije, se na široko uporablja tudi npr. kot gradbeni material ali pri proizvodnji papirja in izdelavi pohištva. V zadnjem času pa dobiva vse večji pomen kot vir enostavnih sladkorjev, ki služijo za pridobivanje biogoriv in nekaterih industrijsko pomembnih bioloških produktov. </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div> </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div> </div></td></tr>
</table>Inge.Sotlarhttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Pove%C4%8Dana_razgradnja_biomase_in_ve%C4%8Dji_izkoristek_etanola_z_izra%C5%BEanjem_skonstruirane_monolignol_4-O-metiltransferaze_v_lesu_rastlin_rodu_Populus&diff=12969&oldid=prevInge.Sotlar at 21:34, 15 May 20172017-05-15T21:34:33Z<p></p>
<table style="background-color: #fff; color: #202122;" data-mw="interface">
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<tr class="diff-title" lang="en">
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Older revision</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Revision as of 21:34, 15 May 2017</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l9">Line 9:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 9:</td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Rezultati==</div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Rezultati==</div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Glavni problem pri pretvorbi rastlinske biomase do enostavnih sladkorjev je lignin. Znanstveniki so želeli pripraviti rastline z manjšo količino lignina v celični steni, ne da bi pri tem vplivali na rast rastline. Ugotovili so, da metilacija 4-hidroksi skupine na monolignolu prepreči njegov nastanek. Z naključno mutagenezo, t.i. iterativno saturacijsko mutagenezo (ang. iterative saturation mutagenesis), so pripravili variante encima ''O''-metiltransferaze, ki katalizira 4-''O''-metilacijo monolignolov (MOMT). Najučinkovitejšo katalizo je imela mutanta MOMT4. Ekspresijsko kaseto gena ''MOMT4'' so z ''Agrobacterium'' vnesli v hitro rastočo hibridno trepetliko (''Populus tremula x Populus alba'') pod kontrolo promotorja gena za fenilalanin amonijak liazo-2 (''PAL2'') iz graha. </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Glavni problem pri pretvorbi rastlinske biomase do enostavnih sladkorjev je lignin. Znanstveniki so želeli pripraviti rastline z manjšo količino lignina v celični steni, ne da bi pri tem vplivali na rast rastline. Ugotovili so, da metilacija 4-hidroksi skupine na monolignolu prepreči njegov nastanek. Z naključno mutagenezo, t.i. iterativno saturacijsko mutagenezo (ang. iterative saturation mutagenesis), so pripravili variante encima ''O''-metiltransferaze, ki katalizira 4-''O''-metilacijo monolignolov (MOMT). Najučinkovitejšo katalizo je imela mutanta MOMT4. Ekspresijsko kaseto gena ''MOMT4'' so z ''Agrobacterium'' vnesli v hitro rastočo hibridno trepetliko (''Populus tremula x Populus alba'') pod kontrolo promotorja gena za fenilalanin amonijak liazo-2 (''PAL2'') iz graha. </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker" data-marker="−"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><del style="font-weight: bold; text-decoration: none;">Sprememba vsebnosti lignina in njegove strukture </del>Drevesa, ki so proizvajala mutiran encim, so imela manjšo količino lignina v celični steni. Po dveh mesecih so v listih transgenih rastlin na podlagi retencijskih časov in UV spektrov zaznali dva metabolita, 4-''O''-metiliran koniferil alkohol in 4-''O''-metiliran sinapil alkohol. Prisotnost teh dveh metabolitov dokazuje pravilno delovanje mutiranega encima MOMT4, katerega naloga je modifikacija monolignolov v ustrezne 4-O-metilirane komponente. </div></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div> </div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-side-deleted"></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Drevesa, ki so proizvajala mutiran encim, so imela manjšo količino lignina v celični steni. Po dveh mesecih so v listih transgenih rastlin na podlagi retencijskih časov in UV spektrov zaznali dva metabolita, 4-''O''-metiliran koniferil alkohol in 4-''O''-metiliran sinapil alkohol. Prisotnost teh dveh metabolitov dokazuje pravilno delovanje mutiranega encima MOMT4, katerega naloga je modifikacija monolignolov v ustrezne 4-O-metilirane komponente. </div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-side-deleted"></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div> </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Dodatne analize z 2D NMR eksperimenti so pokazale povečano tvorbo prečnih povezav med polimeri, kar je privedlo do kondenzacije lignina. Po encimski razgradnji lesa s tako spremenjeno strukturo lignina se je količina sproščenih enostavnih sladkorjev povečala za 62 %. Pri rastlinah z mutiranim MOMT4 so med drugim opazili tudi zmanjšanje količin fenolnih spojin, kot so hidroksicinamati in hidroksibenzoati. Ti se vežejo s polisaharidi in ligninom preko estrskih vezi in lahko igrajo vlogo pri spreminjanju okidacijskega potenciala monolignolov. V celici se najprej povežejo s sinapil alkoholom, nato pa se vgradijo v ligninski polimer. </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Dodatne analize z 2D NMR eksperimenti so pokazale povečano tvorbo prečnih povezav med polimeri, kar je privedlo do kondenzacije lignina. Po encimski razgradnji lesa s tako spremenjeno strukturo lignina se je količina sproščenih enostavnih sladkorjev povečala za 62 %. Pri rastlinah z mutiranim MOMT4 so med drugim opazili tudi zmanjšanje količin fenolnih spojin, kot so hidroksicinamati in hidroksibenzoati. Ti se vežejo s polisaharidi in ligninom preko estrskih vezi in lahko igrajo vlogo pri spreminjanju okidacijskega potenciala monolignolov. V celici se najprej povežejo s sinapil alkoholom, nato pa se vgradijo v ligninski polimer. </div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-side-deleted"></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;"></ins></div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Pri slikanju vzorcev lesa z IR so še ugotovili, da povečano izražanje MOMT4 vpliva na sintezo in ultrastrukturo celuloznih vlaken v celični steni, ki so glavni vir fermentirajočih sladkorjev. Istočasno s spremembami sestave lignina in strukture MOMT4 so namreč opazili, da se je vsebnost celotne celuloze povečala za polovico, povečala pa se je tudi količina kristalinične celuloze. </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Pri slikanju vzorcev lesa z IR so še ugotovili, da povečano izražanje MOMT4 vpliva na sintezo in ultrastrukturo celuloznih vlaken v celični steni, ki so glavni vir fermentirajočih sladkorjev. Istočasno s spremembami sestave lignina in strukture MOMT4 so namreč opazili, da se je vsebnost celotne celuloze povečala za polovico, povečala pa se je tudi količina kristalinične celuloze. </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Pomembno je, da kljub spremembam v sestavi in strukturi lignina ter celuloze ni prišlo do sprememb v razvoju in rasti oz. v procesu nastajanja rastlinske biomase.</div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Pomembno je, da kljub spremembam v sestavi in strukturi lignina ter celuloze ni prišlo do sprememb v razvoju in rasti oz. v procesu nastajanja rastlinske biomase.</div></td></tr>
</table>Inge.Sotlarhttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Pove%C4%8Dana_razgradnja_biomase_in_ve%C4%8Dji_izkoristek_etanola_z_izra%C5%BEanjem_skonstruirane_monolignol_4-O-metiltransferaze_v_lesu_rastlin_rodu_Populus&diff=12968&oldid=prevInge.Sotlar at 21:29, 15 May 20172017-05-15T21:29:44Z<p></p>
<table style="background-color: #fff; color: #202122;" data-mw="interface">
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<tr class="diff-title" lang="en">
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Older revision</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Revision as of 21:29, 15 May 2017</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l16">Line 16:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 16:</td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Zaključek==</div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Zaključek==</div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Proizvodnja biogoriv in drugih biološko pomembnih produktov zahteva sproščanje enostavnih sladkorjev iz lesne biomase. Glavni korak k izboljšanju razgradljivosti celične stene in večjih izkoristkov biogoriv (predvsem etanola) je zmanjšanje količine lignina in/ali spreminjanje njegove strukture s pomočjo spreminjanja genov, vključenih v biosintezno pot monolignolov. Večina postopkov, s katerimi se odstranjuje lignin je neučinkovitih in dragih. Z izražanjem MOMT4 v hibridni trepetliki pa so znanstveniki dosegli do 62 % večje izločanje enostavnih sladkorjev in več kot 40 % večji izkoristek etanola, brez vpliva na rast in razvoj transgenih rastlin.</div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Proizvodnja biogoriv in drugih biološko pomembnih produktov zahteva sproščanje enostavnih sladkorjev iz lesne biomase. Glavni korak k izboljšanju razgradljivosti celične stene in večjih izkoristkov biogoriv (predvsem etanola) je zmanjšanje količine lignina in/ali spreminjanje njegove strukture s pomočjo spreminjanja genov, vključenih v biosintezno pot monolignolov. Večina postopkov, s katerimi se odstranjuje lignin je neučinkovitih in dragih. Z izražanjem MOMT4 v hibridni trepetliki pa so znanstveniki dosegli do 62 % večje izločanje enostavnih sladkorjev in več kot 40 % večji izkoristek etanola, brez vpliva na rast in razvoj transgenih rastlin.</div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-side-deleted"></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;"></ins></div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-side-deleted"></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">[[MBT seminarji 2017]]</ins></div></td></tr>
</table>Inge.Sotlarhttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Pove%C4%8Dana_razgradnja_biomase_in_ve%C4%8Dji_izkoristek_etanola_z_izra%C5%BEanjem_skonstruirane_monolignol_4-O-metiltransferaze_v_lesu_rastlin_rodu_Populus&diff=12967&oldid=prevInge.Sotlar: /* Rezultati */2017-05-15T21:27:05Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Rezultati</span></span></p>
<table style="background-color: #fff; color: #202122;" data-mw="interface">
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<col class="diff-marker" />
<col class="diff-content" />
<tr class="diff-title" lang="en">
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Older revision</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Revision as of 21:27, 15 May 2017</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l9">Line 9:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 9:</td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Rezultati==</div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Rezultati==</div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Glavni problem pri pretvorbi rastlinske biomase do enostavnih sladkorjev je lignin. Znanstveniki so želeli pripraviti rastline z manjšo količino lignina v celični steni, ne da bi pri tem vplivali na rast rastline. Ugotovili so, da metilacija 4-hidroksi skupine na monolignolu prepreči njegov nastanek. Z naključno mutagenezo, t.i. iterativno saturacijsko mutagenezo (ang. iterative saturation mutagenesis), so pripravili variante encima ''O''-metiltransferaze, ki katalizira 4-''O''-metilacijo monolignolov (MOMT). Najučinkovitejšo katalizo je imela mutanta MOMT4. Ekspresijsko kaseto gena ''MOMT4'' so z ''Agrobacterium'' vnesli v hitro rastočo hibridno trepetliko (''Populus tremula x Populus alba'') pod kontrolo promotorja gena za fenilalanin amonijak liazo-2 (''PAL2'') iz graha. </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Glavni problem pri pretvorbi rastlinske biomase do enostavnih sladkorjev je lignin. Znanstveniki so želeli pripraviti rastline z manjšo količino lignina v celični steni, ne da bi pri tem vplivali na rast rastline. Ugotovili so, da metilacija 4-hidroksi skupine na monolignolu prepreči njegov nastanek. Z naključno mutagenezo, t.i. iterativno saturacijsko mutagenezo (ang. iterative saturation mutagenesis), so pripravili variante encima ''O''-metiltransferaze, ki katalizira 4-''O''-metilacijo monolignolov (MOMT). Najučinkovitejšo katalizo je imela mutanta MOMT4. Ekspresijsko kaseto gena ''MOMT4'' so z ''Agrobacterium'' vnesli v hitro rastočo hibridno trepetliko (''Populus tremula x Populus alba'') pod kontrolo promotorja gena za fenilalanin amonijak liazo-2 (''PAL2'') iz graha. </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker" data-marker="−"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Drevesa, ki so proizvajala mutiran encim, so imela manjšo količino lignina v celični steni. Po dveh mesecih so v listih transgenih rastlin na podlagi retencijskih časov in UV spektrov zaznali dva metabolita, 4-''O''-metiliran koniferil alkohol in 4-''O''-metiliran sinapil alkohol. Prisotnost teh dveh metabolitov dokazuje pravilno delovanje mutiranega encima MOMT4, katerega naloga je modifikacija monolignolov v ustrezne 4-O-metilirane komponente. </div></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">Sprememba vsebnosti lignina in njegove strukture </ins>Drevesa, ki so proizvajala mutiran encim, so imela manjšo količino lignina v celični steni. Po dveh mesecih so v listih transgenih rastlin na podlagi retencijskih časov in UV spektrov zaznali dva metabolita, 4-''O''-metiliran koniferil alkohol in 4-''O''-metiliran sinapil alkohol. Prisotnost teh dveh metabolitov dokazuje pravilno delovanje mutiranega encima MOMT4, katerega naloga je modifikacija monolignolov v ustrezne 4-O-metilirane komponente. </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Dodatne analize z 2D NMR eksperimenti so pokazale povečano tvorbo prečnih povezav med polimeri, kar je privedlo do kondenzacije lignina. Po encimski razgradnji lesa s tako spremenjeno strukturo lignina se je količina sproščenih enostavnih sladkorjev povečala za 62 %. Pri rastlinah z mutiranim MOMT4 so med drugim opazili tudi zmanjšanje količin fenolnih spojin, kot so hidroksicinamati in hidroksibenzoati. Ti se vežejo s polisaharidi in ligninom preko estrskih vezi in lahko igrajo vlogo pri spreminjanju okidacijskega potenciala monolignolov. V celici se najprej povežejo s sinapil alkoholom, nato pa se vgradijo v ligninski polimer. </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Dodatne analize z 2D NMR eksperimenti so pokazale povečano tvorbo prečnih povezav med polimeri, kar je privedlo do kondenzacije lignina. Po encimski razgradnji lesa s tako spremenjeno strukturo lignina se je količina sproščenih enostavnih sladkorjev povečala za 62 %. Pri rastlinah z mutiranim MOMT4 so med drugim opazili tudi zmanjšanje količin fenolnih spojin, kot so hidroksicinamati in hidroksibenzoati. Ti se vežejo s polisaharidi in ligninom preko estrskih vezi in lahko igrajo vlogo pri spreminjanju okidacijskega potenciala monolignolov. V celici se najprej povežejo s sinapil alkoholom, nato pa se vgradijo v ligninski polimer. </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Pri slikanju vzorcev lesa z IR so še ugotovili, da povečano izražanje MOMT4 vpliva na sintezo in ultrastrukturo celuloznih vlaken v celični steni, ki so glavni vir fermentirajočih sladkorjev. Istočasno s spremembami sestave lignina in strukture MOMT4 so namreč opazili, da se je vsebnost celotne celuloze povečala za polovico, povečala pa se je tudi količina kristalinične celuloze. </div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Pri slikanju vzorcev lesa z IR so še ugotovili, da povečano izražanje MOMT4 vpliva na sintezo in ultrastrukturo celuloznih vlaken v celični steni, ki so glavni vir fermentirajočih sladkorjev. Istočasno s spremembami sestave lignina in strukture MOMT4 so namreč opazili, da se je vsebnost celotne celuloze povečala za polovico, povečala pa se je tudi količina kristalinične celuloze. </div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker" data-marker="−"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Pomembno je, da kljub spremembam v sestavi in strukturi lignina ter celuloze ni prišlo do sprememb v razvoju in rasti oz. v procesu nastajanja rastlinske biomase. </div></td><td class="diff-marker" data-marker="+"></td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Pomembno je, da kljub spremembam v sestavi in strukturi lignina ter celuloze ni prišlo do sprememb v razvoju in rasti oz. v procesu nastajanja rastlinske biomase.</div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><br/></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><br/></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Zaključek==</div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Zaključek==</div></td></tr>
<tr><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Proizvodnja biogoriv in drugih biološko pomembnih produktov zahteva sproščanje enostavnih sladkorjev iz lesne biomase. Glavni korak k izboljšanju razgradljivosti celične stene in večjih izkoristkov biogoriv (predvsem etanola) je zmanjšanje količine lignina in/ali spreminjanje njegove strukture s pomočjo spreminjanja genov, vključenih v biosintezno pot monolignolov. Večina postopkov, s katerimi se odstranjuje lignin je neučinkovitih in dragih. Z izražanjem MOMT4 v hibridni trepetliki pa so znanstveniki dosegli do 62 % večje izločanje enostavnih sladkorjev in več kot 40 % večji izkoristek etanola, brez vpliva na rast in razvoj transgenih rastlin.</div></td><td class="diff-marker"></td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Proizvodnja biogoriv in drugih biološko pomembnih produktov zahteva sproščanje enostavnih sladkorjev iz lesne biomase. Glavni korak k izboljšanju razgradljivosti celične stene in večjih izkoristkov biogoriv (predvsem etanola) je zmanjšanje količine lignina in/ali spreminjanje njegove strukture s pomočjo spreminjanja genov, vključenih v biosintezno pot monolignolov. Večina postopkov, s katerimi se odstranjuje lignin je neučinkovitih in dragih. Z izražanjem MOMT4 v hibridni trepetliki pa so znanstveniki dosegli do 62 % večje izločanje enostavnih sladkorjev in več kot 40 % večji izkoristek etanola, brez vpliva na rast in razvoj transgenih rastlin.</div></td></tr>
</table>Inge.Sotlarhttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Pove%C4%8Dana_razgradnja_biomase_in_ve%C4%8Dji_izkoristek_etanola_z_izra%C5%BEanjem_skonstruirane_monolignol_4-O-metiltransferaze_v_lesu_rastlin_rodu_Populus&diff=12966&oldid=prevInge.Sotlar: New page: Les je eden izmed najpomembnejših organskih materialov na svetu. Poleg tega, da je bil v zgodovini vodilni vir pridobivanja energije, se na široko uporablja tudi npr. kot gradbeni materi...2017-05-15T21:22:39Z<p>New page: Les je eden izmed najpomembnejših organskih materialov na svetu. Poleg tega, da je bil v zgodovini vodilni vir pridobivanja energije, se na široko uporablja tudi npr. kot gradbeni materi...</p>
<p><b>New page</b></p><div>Les je eden izmed najpomembnejših organskih materialov na svetu. Poleg tega, da je bil v zgodovini vodilni vir pridobivanja energije, se na široko uporablja tudi npr. kot gradbeni material ali pri proizvodnji papirja in izdelavi pohištva. V zadnjem času pa dobiva vse večji pomen kot vir enostavnih sladkorjev, ki služijo za pridobivanje biogoriv in nekaterih industrijsko pomembnih bioloških produktov. <br />
<br />
==Zgradba in lastnosti lesa==<br />
Les je sekundarni ksilem, ki je zgrajen iz osrednje lamele in iz več plasti sekundarne celične stene, sestavljenih iz celuloze (40-50 %) ter hemiceluloze (25-30 %). Olesenele rastline prepoznamo predvsem po nalaganju lignina v celični steni. Molekule lignina tvorijo mrežasto strukturo in delujejo kot vezivo, ki varuje celulozo in hemicelulozo pred razgradnjo. Rastlini daje dodatno trdnost in ji omogoči stabilnost ter rast v višino. Naloga lignina je prav tako ustvariti hidrofobno bariero, s čimer prepreči dostop encimom, da razgradijo polisaharide do enostavnejših sladkorjev. <br />
<br />
==Sinteza lignina==<br />
Lignini so kompleksne in heterogene polimerne makromolekule zgrajene iz 4-hidroksifenilpropanoidnih enot. Gradniki teh enot so monolignoli, in sicer p-kumaril, koniferil in sinapil alkoholi. Sinteza lignina poteče po šikimatni poti iz glukoze s pomočjo različnih encimov. Glavni encim, ki sodeluje pri sintezi ligninskih prekurzorjev je fenilalanin amonijak liaza (PAL). Sama sinteza vključuje nastanek radikalskih intermediatov iz prekurzorjev, ki reagirajo med seboj ali z že nastajajočim polimerom. Zaradi neusmerjene reakcije radikalov je struktura lignina razvejana. <br />
<br />
==Rezultati==<br />
Glavni problem pri pretvorbi rastlinske biomase do enostavnih sladkorjev je lignin. Znanstveniki so želeli pripraviti rastline z manjšo količino lignina v celični steni, ne da bi pri tem vplivali na rast rastline. Ugotovili so, da metilacija 4-hidroksi skupine na monolignolu prepreči njegov nastanek. Z naključno mutagenezo, t.i. iterativno saturacijsko mutagenezo (ang. iterative saturation mutagenesis), so pripravili variante encima ''O''-metiltransferaze, ki katalizira 4-''O''-metilacijo monolignolov (MOMT). Najučinkovitejšo katalizo je imela mutanta MOMT4. Ekspresijsko kaseto gena ''MOMT4'' so z ''Agrobacterium'' vnesli v hitro rastočo hibridno trepetliko (''Populus tremula x Populus alba'') pod kontrolo promotorja gena za fenilalanin amonijak liazo-2 (''PAL2'') iz graha. <br />
Drevesa, ki so proizvajala mutiran encim, so imela manjšo količino lignina v celični steni. Po dveh mesecih so v listih transgenih rastlin na podlagi retencijskih časov in UV spektrov zaznali dva metabolita, 4-''O''-metiliran koniferil alkohol in 4-''O''-metiliran sinapil alkohol. Prisotnost teh dveh metabolitov dokazuje pravilno delovanje mutiranega encima MOMT4, katerega naloga je modifikacija monolignolov v ustrezne 4-O-metilirane komponente. <br />
Dodatne analize z 2D NMR eksperimenti so pokazale povečano tvorbo prečnih povezav med polimeri, kar je privedlo do kondenzacije lignina. Po encimski razgradnji lesa s tako spremenjeno strukturo lignina se je količina sproščenih enostavnih sladkorjev povečala za 62 %. Pri rastlinah z mutiranim MOMT4 so med drugim opazili tudi zmanjšanje količin fenolnih spojin, kot so hidroksicinamati in hidroksibenzoati. Ti se vežejo s polisaharidi in ligninom preko estrskih vezi in lahko igrajo vlogo pri spreminjanju okidacijskega potenciala monolignolov. V celici se najprej povežejo s sinapil alkoholom, nato pa se vgradijo v ligninski polimer. <br />
Pri slikanju vzorcev lesa z IR so še ugotovili, da povečano izražanje MOMT4 vpliva na sintezo in ultrastrukturo celuloznih vlaken v celični steni, ki so glavni vir fermentirajočih sladkorjev. Istočasno s spremembami sestave lignina in strukture MOMT4 so namreč opazili, da se je vsebnost celotne celuloze povečala za polovico, povečala pa se je tudi količina kristalinične celuloze. <br />
Pomembno je, da kljub spremembam v sestavi in strukturi lignina ter celuloze ni prišlo do sprememb v razvoju in rasti oz. v procesu nastajanja rastlinske biomase. <br />
<br />
==Zaključek==<br />
Proizvodnja biogoriv in drugih biološko pomembnih produktov zahteva sproščanje enostavnih sladkorjev iz lesne biomase. Glavni korak k izboljšanju razgradljivosti celične stene in večjih izkoristkov biogoriv (predvsem etanola) je zmanjšanje količine lignina in/ali spreminjanje njegove strukture s pomočjo spreminjanja genov, vključenih v biosintezno pot monolignolov. Večina postopkov, s katerimi se odstranjuje lignin je neučinkovitih in dragih. Z izražanjem MOMT4 v hibridni trepetliki pa so znanstveniki dosegli do 62 % večje izločanje enostavnih sladkorjev in več kot 40 % večji izkoristek etanola, brez vpliva na rast in razvoj transgenih rastlin.</div>Inge.Sotlar