https://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Proizvodnja_%C5%A1krlatnega_indigoidnega_barvila_iz_triptofana_v_bakteriji_Escherichia_coli&feed=atom&action=historyProizvodnja škrlatnega indigoidnega barvila iz triptofana v bakteriji Escherichia coli - Revision history2024-03-29T11:41:17ZRevision history for this page on the wikiMediaWiki 1.39.3https://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Proizvodnja_%C5%A1krlatnega_indigoidnega_barvila_iz_triptofana_v_bakteriji_Escherichia_coli&diff=18939&oldid=prevJerneja Nimac: /* Proizvodnja škrlatnega barvila v E. coli in barvanje tkanin */2021-05-10T20:32:42Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Proizvodnja škrlatnega barvila v E. coli in barvanje tkanin</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 20:32, 10 May 2021</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l15">Line 15:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 15:</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 škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==</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 škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==</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" 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>Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ''<del style="font-weight: bold; text-decoration: none;">ΔtnA</del>'', ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom<sup>7</sup>.</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>Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ''<ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">ΔtnaA</ins>'', ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom<sup>7</sup>.</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>
</table>Jerneja Nimachttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Proizvodnja_%C5%A1krlatnega_indigoidnega_barvila_iz_triptofana_v_bakteriji_Escherichia_coli&diff=18938&oldid=prevJerneja Nimac: /* Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola */2021-05-10T20:32:17Z<p><span dir="auto"><span class="autocomment">Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola</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 20:32, 10 May 2021</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l5">Line 5:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 5:</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>== '''Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola''' ==</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>== '''Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola''' ==</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" 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>Na osnovi predhodne študije<sup>8</sup> o biološki sintezi 6BrIG so se raziskovalci odločili, da bodo v prvi stopnji sinteze iz triptofana (Trp) prekomerno proizvedli 6-bromoindol (6-Br-indol). To spojino je z uporabo encimov SttH in TnaA mogoče sintetizirati po dveh poteh. Prva pot poteka preko pretvorbe Trp v indol, čemur sledi bromiranje indola. Druga pot pa se začne z bromiranje Trp in nadaljuje s pretvorbo nastalega intermediata 6-bromotriptofana (6-Br-Trp) v 6-Br-indol. Obe poti so natančno okarakterizirali ''in vivo''. Da bi preprečili vpliv endogene TnaA, so uporabili sev ''E. coli'' z delecijo ''<del style="font-weight: bold; text-decoration: none;">ΔtnA</del>''. V primeru da je bilo izražanje TnaA potrebno, pa so izvedli transformacijo celic s plazmidom, ki je nosil zapis za ta encim. </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>Na osnovi predhodne študije<sup>8</sup> o biološki sintezi 6BrIG so se raziskovalci odločili, da bodo v prvi stopnji sinteze iz triptofana (Trp) prekomerno proizvedli 6-bromoindol (6-Br-indol). To spojino je z uporabo encimov SttH in TnaA mogoče sintetizirati po dveh poteh. Prva pot poteka preko pretvorbe Trp v indol, čemur sledi bromiranje indola. Druga pot pa se začne z bromiranje Trp in nadaljuje s pretvorbo nastalega intermediata 6-bromotriptofana (6-Br-Trp) v 6-Br-indol. Obe poti so natančno okarakterizirali ''in vivo''. Da bi preprečili vpliv endogene TnaA, so uporabili sev ''E. coli'' z delecijo ''<ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">ΔtnaA</ins>''. V primeru da je bilo izražanje TnaA potrebno, pa so izvedli transformacijo celic s plazmidom, ki je nosil zapis za ta encim. </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>Na podlagi rezultatov so zaključili, da več 6-Br-indola nastane, če v prvi stopnji poteče reakcija s SttH, ki katalizira pretvorbo Trp v 6-Br-Trp, v drugi pa reakcija s TnaA, ki katalizira pretvorbo 6-Br-Trp v 6-Br-indol<sup>7</sup>.</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>Na podlagi rezultatov so zaključili, da več 6-Br-indola nastane, če v prvi stopnji poteče reakcija s SttH, ki katalizira pretvorbo Trp v 6-Br-Trp, v drugi pa reakcija s TnaA, ki katalizira pretvorbo 6-Br-Trp v 6-Br-indol<sup>7</sup>.</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;"> </del></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 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>== '''Konstrukcija fuzijskega encima SttH''' ==</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>== '''Konstrukcija fuzijskega encima SttH''' ==</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>
</table>Jerneja Nimachttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Proizvodnja_%C5%A1krlatnega_indigoidnega_barvila_iz_triptofana_v_bakteriji_Escherichia_coli&diff=18932&oldid=prevJerneja Nimac at 18:29, 10 May 20212021-05-10T18:29:40Z<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 18:29, 10 May 2021</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l19">Line 19:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 19:</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;"><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" 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>S konstruiranjem biosintezne poti v bakteriji ''E. coli'' in uporabo zaporednega dvoceličnega sistema za proizvodnjo šklatnega indigoidnega barvila iz Trp so korejski znanstveniki pokazali, da je iz 2,5 mM Trp mogoče proizvesti do 0,75 mM (315 mg/<del style="font-weight: bold; text-decoration: none;">L</del>) 6BrIG. Poleg tega so dokazali, da je mogoče usedlino bakterij ''E. coli'', ki vsebujejo biosintetizirano barvilo, direktno uporabiti za barvanje tkanin. Vsestranskost zaporednih dvoceličnih reakcij in uporabnost ustvarjenega sistema so na koncu dokazali še z uspešno pripravo različnih dihalogeniranih indigov<sup>7</sup>.</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>S konstruiranjem biosintezne poti v bakteriji ''E. coli'' in uporabo zaporednega dvoceličnega sistema za proizvodnjo šklatnega indigoidnega barvila iz Trp so korejski znanstveniki pokazali, da je iz 2,5 mM Trp mogoče proizvesti do 0,75 mM (315 mg <ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">L<sup>-1<</ins>/<ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">sup></ins>) 6BrIG. Poleg tega so dokazali, da je mogoče usedlino bakterij ''E. coli'', ki vsebujejo biosintetizirano barvilo, direktno uporabiti za barvanje tkanin. Vsestranskost zaporednih dvoceličnih reakcij in uporabnost ustvarjenega sistema so na koncu dokazali še z uspešno pripravo različnih dihalogeniranih indigov<sup>7</sup>.</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>== '''Viri in literatura''' ==</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>== '''Viri in literatura''' ==</div></td></tr>
</table>Jerneja Nimachttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Proizvodnja_%C5%A1krlatnega_indigoidnega_barvila_iz_triptofana_v_bakteriji_Escherichia_coli&diff=18931&oldid=prevJerneja Nimac at 18:22, 10 May 20212021-05-10T18:22:27Z<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 18:22, 10 May 2021</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l15">Line 15:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Line 15:</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 škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==</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 škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==</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" 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>Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ΔtnA, ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom<sup>7</sup>.</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>Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli <ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">''</ins>ΔtnA<ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">''</ins>, ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom<sup>7</sup>.</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>
</table>Jerneja Nimachttps://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php?title=Proizvodnja_%C5%A1krlatnega_indigoidnega_barvila_iz_triptofana_v_bakteriji_Escherichia_coli&diff=18929&oldid=prevJerneja Nimac: New page: Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''<sup>1,2</sup>. Glavna komponenta...2021-05-10T18:01:04Z<p>New page: Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''<sup>1,2</sup>. Glavna komponenta...</p>
<p><b>New page</b></p><div>Škrlat je starodavno barvilo, ki so ga v preteklosti pridobivali iz prekurzorja ekstrahiranega iz mediteranskih morskih polžkov iz družine ''Muricidae''<sup>1,2</sup>. Glavna komponenta škrlata je 6,6'-dibromoindigo (6BrIG), ki daje snovi značilno vijolično barvo<sup>3</sup>. Barvilo se uporablja predvsem za barvanje tkanin, zaradi konjugiranih π-vezi pa se danes kaže tudi kot dober polprevodniški material<sup>4,5</sup>. Za pridobitev 1,4 g škrlata iz naravnih virov je potrebno žrtvovati 12 000 polžev, zato že od nekdaj velja za drago surovino<sup>6</sup>. Kljub temu da so danes poznani različni postopki kemijske sinteze 6BrIG, njegova proizvodnja še vedno ni izvedljiva v industrijskem merilu, veliko težavo namreč predstavljajo mestnospecifično bromiranje indolnega obroča, nizek izkoristek in visok strošek izhodnega materiala<sup>4,7</sup>. <br />
<br />
Korejski raziskovalci so predstavili alternativno strategijo proizvodnje 6BrIG v bakteriji ''E. coli''. Za vzpostavitev biosintezne poti so uporabili triptofan-6-halogenazo (SttH) iz ''S. toxytricini'', triptofanazo (TnaA) iz ''E. coli'' in monooksigenazo (MaFMO) iz ''M. aminisulfidivorans'', ki vsebuje flavin. Ustvarili so dvocelični reakcijski sistem, ki je omogočal nastanek specifičnega produkta - 6BrIG<sup>7</sup>.<br />
<br />
== '''Vzpostavitev poti – od triptofana do 6-bromoindola''' ==<br />
<br />
Na osnovi predhodne študije<sup>8</sup> o biološki sintezi 6BrIG so se raziskovalci odločili, da bodo v prvi stopnji sinteze iz triptofana (Trp) prekomerno proizvedli 6-bromoindol (6-Br-indol). To spojino je z uporabo encimov SttH in TnaA mogoče sintetizirati po dveh poteh. Prva pot poteka preko pretvorbe Trp v indol, čemur sledi bromiranje indola. Druga pot pa se začne z bromiranje Trp in nadaljuje s pretvorbo nastalega intermediata 6-bromotriptofana (6-Br-Trp) v 6-Br-indol. Obe poti so natančno okarakterizirali ''in vivo''. Da bi preprečili vpliv endogene TnaA, so uporabili sev ''E. coli'' z delecijo ''ΔtnA''. V primeru da je bilo izražanje TnaA potrebno, pa so izvedli transformacijo celic s plazmidom, ki je nosil zapis za ta encim. <br />
<br />
Na podlagi rezultatov so zaključili, da več 6-Br-indola nastane, če v prvi stopnji poteče reakcija s SttH, ki katalizira pretvorbo Trp v 6-Br-Trp, v drugi pa reakcija s TnaA, ki katalizira pretvorbo 6-Br-Trp v 6-Br-indol<sup>7</sup>.<br />
<br />
== '''Konstrukcija fuzijskega encima SttH''' ==<br />
<br />
Halogenazo SttH so uspešno prekomerno izrazili v bakteriji ''E. coli'', vendar pa se je encim v večini nahajal v netopni obliki, kar bi lahko precej zmanjševalo pretvorbo Trp v 6-Br-Trp. Povečanje aktivnosti SttH so poskušali doseči s povečanjem njene topnosti, in sicer s tvorbo fuzijskega encima. Na N-konec SttH so pripeli flavin reduktazo (Fre), saj se v ''E. coli'' visoko izraža v topni obliki, hkrati pa ta encim učinkovito regenerira kofaktor FAD v FADH<sub>2</sub>, ki ga SttH potrebuje za svoje delovanje. Za stabilnost in bioaktivnost fuzijskega encima so Fre in SttH povezali z rigidnim povezovalcem (Fre-'''L3'''-SttH). Rezultati, ki so jih dobili, so pokazali, da je Fre primerna N-končna oznaka, ki učinkovito poveča aktivnost SttH s povečanjem topnosti kot tudi oskrbe s kofaktorjem<sup>7</sup>.<br />
<br />
== '''Proizvodnja škrlatnega barvila v ''E. coli'' in barvanje tkanin''' ==<br />
<br />
Za vzpostavitev reakcije v celicah E. coli ΔtnA, ki iz Trp proizvajajo 6-Br-indol, so zasnovali zaporeden dvocelični reakcijski sistem. V prvem celičnem sistemu se je izražala halogenaza Fre-L3-SttH, ki je Trp pretvorila v 6-Br-Trp, v drugem pa sta se hkrati izražali triptofanaza TnaA, ki je 6-Br-Trp pretvorila v 6-Br-indol, in monooksigenaza MaFMO, ki je katalizirala končno pretvorbo 6-Br-indola v 6BrIG. Z usedlino bakterij, ki so proizvajale škrlat, so nato obarvali tkanine različnega izvora. Ugotovili so, da se bolj učinkovito obarvajo tkanine živalskega izvora, kot sta svila in volna. Poleg tega je učinkovitost barvanja s celično usedlino primerljiva z učinkovitostjo barvanja s kemičnim barvilom<sup>7</sup>.<br />
<br />
== '''Zaključek''' ==<br />
<br />
S konstruiranjem biosintezne poti v bakteriji ''E. coli'' in uporabo zaporednega dvoceličnega sistema za proizvodnjo šklatnega indigoidnega barvila iz Trp so korejski znanstveniki pokazali, da je iz 2,5 mM Trp mogoče proizvesti do 0,75 mM (315 mg/L) 6BrIG. Poleg tega so dokazali, da je mogoče usedlino bakterij ''E. coli'', ki vsebujejo biosintetizirano barvilo, direktno uporabiti za barvanje tkanin. Vsestranskost zaporednih dvoceličnih reakcij in uporabnost ustvarjenega sistema so na koncu dokazali še z uspešno pripravo različnih dihalogeniranih indigov<sup>7</sup>.<br />
<br />
== '''Viri in literatura''' ==<br />
<br />
1. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. Preparation of Tyrian purple (6,6’-dibromoindigo): Past and present. ''Molecules'' '''15''', 5473–5508 (2010).<br />
<br />
2. Cooksey, C. Tyrian purple: the first four thousand years. ''Sci. Prog.'' '''96''', 171–186 (2013).<br />
<br />
3. McGovern, P. E. in Michel, R. H. Royal Purple Dye: Tracing Chemical Origins of the Industry. ''Anal. Chem.'' '''57''', (1985).<br />
<br />
4. Głowacki, E. D. ''et al.'' Indigo and Tyrian purple - From ancient natural dyes to modern organic semiconductors. ''Israel Journal of Chemistry'' '''52''', 540–551 (2012).<br />
<br />
5. Truger, M. ''et al.'' Surface-Induced Phase of Tyrian Purple (6,6′-Dibromoindigo): Thin Film Formation and Stability. ''Cryst. Growth Des.'' '''16''', 3647–3655 (2016).<br />
<br />
6. Wolk, J. L. in Frimer, A. A. A simple, safe and efficient synthesis of Tyrian purple (6,6’-Dibromoindigo). ''Molecules'' '''15''', 5561–5580 (2010).<br />
<br />
7. Lee, J. ''et al.'' Production of Tyrian purple indigoid dye from tryptophan in ''Escherichia coli''. ''Nat. Chem. Biol.'' '''17''', 104–112 (2021).<br />
<br />
8. Heine, T., Großmann, C., Hofmann, S. in Tischler, D. Indigoid dyes by group monooxygenases: Mechanism and biocatalysis. ''Biol. Chem.'' '''400''', 939–950 (2019).</div>Jerneja Nimac