Predstavitev organofosfatne hidrolaze in celuloza vezavne domene na površini veziklov zunanje membrane za razgradnjo organofosfatnih pesticidov

Bacterial Exopolysaccharide mediated heavy metal removal: A Review on biosynthesis, mechanism and remediation strategies

Onesnaževanje

Intenzivna raba herbicidov in pesticidov je med glavnimi krivci onesnaženja okolja. Zato je pomembno, da jih po tem, ko svojo nalogo opravijo, odstranimo iz okolja. Poznamo več oblik pesticidov, med sintetičnimi pesticidi so najbolj znani organokloridi in organofosfati. Organokloridi se težje razgradijo v okolju in so že prepovedani v veliko državah sveta. Medtem ko so organofosfati priljubljena alternativa zaradi hitrejše razgradnje v okolju. Kljub temu ga je še vedno možno zaznati v pitni vodi in hrani ljudi. zaradi nespecifičnega delovanja škodi veliko netarčnim organizmom, saj povzroči smrt že pri nizkih odmerkih.

Bioremediacija

Bioremediacija se nanaša na uporabo bioloških sistemov kot so bakterije ali glive in njihovih encimov za razgradnjo kontaminantov. Prepoznava se kot potencialno orodje za zmanjšanje okoljskih kontaminatov, saj so encimi bolj specifični za substrat, ki ga želimo razgraditi in imajo višjo toleranco ter manj stranskih produktov kot na primer kemijska razgradnja. Encim organofosforna hidrolaza, ki hidrolizira organofosfate, je bil identificiran v številnih mikrobnih vrstah.

Vezikli zunanje membrane

Vezikli zunanje membrane izhajajo iz različnih gram negativnih bakterij kot del njihovega naravnega rastnega cikla. Vezikli so predvsem zanimivi za izražanje želenih encimov na njihovi površini kot fuzijski protein. Tako dobimo imobilizirane encime. Njihova prednost je tudi majhnost in majhen strošek njihove proizvodnje. Več študij je tudi pokazalo, da so stabilni v različnih razmerah v okolju.

Priprava vektorskih konstruktov

Celuloza vezavna domena je pogosto v uporabi na področju biotehnologije. Domeno združijo s tarčnim proteinom, da nastane fuzijski protein, ki ga bo mogoče afinitetno ločiti od preostale biomase s pomočjo celuloze. Celuloza je tudi naravno bogat in poceni material. Tu so raziskovalci začeli razmišljati o njihovem končnem produktu, ki bi bil vezikel z izraženima dvema proteinoma na površini in sicer bi imel dva fuzijska proteina. Pripravili so dva vektorska konstrukta, prvi je vseboval zapis za fuzijski protein, ki je vseboval preiskovani encim organofosforno hidroazo in protein za nukleacijo ledu, ki je membranski protein. Drugi vektorski konstrukt pa je vseboval zapis za fuzijski protein, ki je vseboval celuloza vezavno domeno in Lpp-ompA membranski protein. Prvi je vseboval tudi his značko, oba pa sta imela tudi lac operon.

Zaključek

Encimi imobilizirani na vezikel omogočajo ohranitev stabilnega in aktivnega encima, ki lahko postane močno in robustno orodje za razgradnjo organofosfornih pesticidov v okolju.

Viri

Nazaj na stran MBT seminarji