PETal: izdelovanje eteričnega olja sandalovine iz PET plastike - Revision history

Luka Fink at 19:14, 7 April 2025

2025-04-07T19:14:16Z

← Older revision		Revision as of 19:14, 7 April 2025
Line 24:		Line 24:

	=== Metabolna pot MEP ===		=== Metabolna pot MEP ===
	Metil eritritol fosfatna pot ('''MEP''')je odgovorna za biosintezo izoprenoidnih prekurzorjev v bakterijah in plastidih. Predstavlja presnovno alternativo bolj znani mevalonatni poti (MEV) za sintezo izoprenoidov, ki se pojavlja pri arhejah in evkariontih [2].		Metil eritritol fosfatna pot ('''MEP''') je odgovorna za biosintezo izoprenoidnih prekurzorjev v bakterijah in plastidih. Predstavlja presnovno alternativo bolj znani mevalonatni poti (MEV) za sintezo izoprenoidov, ki se pojavlja pri arhejah in evkariontih [2].
	''P. putida'' naravno vsebuje MEP pot, ki zagotavlja izoprenoidna prekurzorja IPP (izopentenil difosfat) in DMAPP (dimetilalil difosfat) iz centralnih metabolitov piruvata in gliceraldehid-3-fosfata. Ta naravna pot je dobro prilagojena gostitelju in lahko zagotovi zadostno količino prekurzorjev za proizvodnjo terpenoidov brez obsežnih gensko-inženirskih posegov.		''P. putida'' naravno vsebuje MEP pot, ki zagotavlja izoprenoidna prekurzorja IPP (izopentenil difosfat) in DMAPP (dimetilalil difosfat) iz centralnih metabolitov piruvata in gliceraldehid-3-fosfata. Ta naravna pot je dobro prilagojena gostitelju in lahko zagotovi zadostno količino prekurzorjev za proizvodnjo terpenoidov brez obsežnih gensko-inženirskih posegov.
	S pomočjo modeliranja je skupina predlagala presnovno pot, ki se začne s pretvorbo TPA in EG v piruvat in gliceraldehid-3-fosfat, ki ju encima DXS in DXR pretvorita v MEP. Nadalje se MEP preko encimov IspD, IspE, IspF, IspG in IspH pretvori v spojine '''IPP''' in '''DMAPP''', ki vsebujejo 5 ogljikov. IPP molekule se nato združijo v spojino s 15 ogljiki, imenovano farnezil pirofosfat ('''FPP'''), pri čemer sodeluje encim '''FPPS''' (FPP sintaza). Čeprav je FPPS že prisoten v ''P. putida'', so vnesli tudi gen za FPPS iz ''Santalum album'', da bi zagotovili zadostno količino encima in nadzorovano izražanje pod inducibilnim promotorjem.		S pomočjo modeliranja je skupina predlagala presnovno pot, ki se začne s pretvorbo TPA in EG v piruvat in gliceraldehid-3-fosfat, ki ju encima DXS in DXR pretvorita v MEP. Nadalje se MEP preko encimov IspD, IspE, IspF, IspG in IspH pretvori v spojine '''IPP''' in '''DMAPP''', ki vsebujejo 5 ogljikov. IPP molekule se nato združijo v spojino s 15 ogljiki, imenovano farnezil pirofosfat ('''FPP'''), pri čemer sodeluje encim '''FPPS''' (FPP sintaza). Čeprav je FPPS že prisoten v ''P. putida'', so vnesli tudi gen za FPPS iz ''Santalum album'', da bi zagotovili zadostno količino encima in nadzorovano izražanje pod inducibilnim promotorjem.

Luka Fink at 22:20, 6 April 2025

2025-04-06T22:20:38Z

← Older revision		Revision as of 22:20, 6 April 2025
Line 1:		Line 1:
	[https://2024.igem.wiki/iiser-tvm/home PETal] je iGEM projekt ekipe IISER-TVM iz Indije iz leta 2024.		[https://2024.igem.wiki/iiser-tvm/home PETal] je iGEM projekt ekipe IISER-TVM iz Indije iz leta 2024. Z njim so osvojili nagradi ''najboljši projekt v kategoriji moda in kozmetika'' ter ''najboljši promocijski video''.
	== UVOD ==		== UVOD ==
	Indijsko olje sandalovine je ena izmed najbolj iskanih surovin v kozmetični industriji. PETal ponuja inovativno rešitev za njegovo proizvodnjo, ki združuje reciklažno plastičnih odpadkov in proizvodnjo tega dišavnega olja s pomočjo sintezne biologije. Z uporabo gensko spremenjene bakterije ''Pseudomonas putida'', ki lahko presnavlja monomere polietilen tereftalata (PET), torej tereftalno kislino (TPA) in etilen glikol (EG), so želeli sintetizirati santalen in santalol, ki sta glavni sestavini olja sandalovine.		Indijsko olje sandalovine je ena izmed najbolj iskanih surovin v kozmetični industriji. PETal ponuja inovativno rešitev za njegovo proizvodnjo, ki združuje reciklažno plastičnih odpadkov in proizvodnjo tega dišavnega olja s pomočjo sintezne biologije. Z uporabo gensko spremenjene bakterije ''Pseudomonas putida'', ki lahko presnavlja monomere polietilen tereftalata (PET), torej tereftalno kislino (TPA) in etilen glikol (EG), so želeli sintetizirati santalen in santalol, ki sta glavni sestavini olja sandalovine.

Luka Fink: /* Viri in literatura */

2025-04-06T22:18:51Z

Viri in literatura

← Older revision		Revision as of 22:18, 6 April 2025
Line 51:		Line 51:
	[1] PETal: Valorizing PET plastic to sandalwood oil https://2024.igem.wiki/iiser-tvm/home (pridobljeno 6. 4. 2025)		[1] PETal: Valorizing PET plastic to sandalwood oil https://2024.igem.wiki/iiser-tvm/home (pridobljeno 6. 4. 2025)

	[2] J. Perez-Gil, J. Behrendorff, A. Douw, C. E. Vickers: The methylerythritol phosphate pathway as an oxidative stress sense and response system. Nat Commun 2024, 15, 5303.		[2] J. Perez-Gil, J. Behrendorff, A. Douw, C. E. Vickers: The methylerythritol phosphate pathway as an oxidative stress sense and response system. ''Nat Commun'' 2024, ''15'', 5303.

Luka Fink: /* Viri in literatura */

2025-04-06T22:17:09Z

Viri in literatura

← Older revision		Revision as of 22:17, 6 April 2025
Line 50:		Line 50:
	== Viri in literatura ==		== Viri in literatura ==
	[1] PETal: Valorizing PET plastic to sandalwood oil https://2024.igem.wiki/iiser-tvm/home (pridobljeno 6. 4. 2025)		[1] PETal: Valorizing PET plastic to sandalwood oil https://2024.igem.wiki/iiser-tvm/home (pridobljeno 6. 4. 2025)

	[2] J. Perez-Gil, J. Behrendorff, A. Douw, C. E. Vickers: The methylerythritol phosphate pathway as an oxidative stress sense and response system. Nat Commun 2024, 15, 5303.		[2] J. Perez-Gil, J. Behrendorff, A. Douw, C. E. Vickers: The methylerythritol phosphate pathway as an oxidative stress sense and response system. Nat Commun 2024, 15, 5303.

Luka Fink at 22:16, 6 April 2025

2025-04-06T22:16:32Z

← Older revision		Revision as of 22:16, 6 April 2025
Line 24:		Line 24:

	=== Metabolna pot MEP ===		=== Metabolna pot MEP ===
	Metil eritritol fosfatna pot ('''MEP''')je odgovorna za biosintezo izoprenoidnih prekurzorjev v bakterijah in plastidih. Predstavlja presnovno alternativo bolj znani mevalonatni poti (MEV) za sintezo izoprenoidov, ki se pojavlja pri arhejah in evkariontih [1].		Metil eritritol fosfatna pot ('''MEP''')je odgovorna za biosintezo izoprenoidnih prekurzorjev v bakterijah in plastidih. Predstavlja presnovno alternativo bolj znani mevalonatni poti (MEV) za sintezo izoprenoidov, ki se pojavlja pri arhejah in evkariontih [2].
	''P. putida'' naravno vsebuje MEP pot, ki zagotavlja izoprenoidna prekurzorja IPP (izopentenil difosfat) in DMAPP (dimetilalil difosfat) iz centralnih metabolitov piruvata in gliceraldehid-3-fosfata. Ta naravna pot je dobro prilagojena gostitelju in lahko zagotovi zadostno količino prekurzorjev za proizvodnjo terpenoidov brez obsežnih gensko-inženirskih posegov.		''P. putida'' naravno vsebuje MEP pot, ki zagotavlja izoprenoidna prekurzorja IPP (izopentenil difosfat) in DMAPP (dimetilalil difosfat) iz centralnih metabolitov piruvata in gliceraldehid-3-fosfata. Ta naravna pot je dobro prilagojena gostitelju in lahko zagotovi zadostno količino prekurzorjev za proizvodnjo terpenoidov brez obsežnih gensko-inženirskih posegov.
	S pomočjo modeliranja je skupina predlagala presnovno pot, ki se začne s pretvorbo TPA in EG v piruvat in gliceraldehid-3-fosfat, ki ju encima DXS in DXR pretvorita v MEP. Nadalje se MEP preko encimov IspD, IspE, IspF, IspG in IspH pretvori v spojine '''IPP''' in '''DMAPP''', ki vsebujejo 5 ogljikov. IPP molekule se nato združijo v spojino s 15 ogljiki, imenovano farnezil pirofosfat ('''FPP'''), pri čemer sodeluje encim '''FPPS''' (FPP sintaza). Čeprav je FPPS že prisoten v ''P. putida'', so vnesli tudi gen za FPPS iz ''Santalum album'', da bi zagotovili zadostno količino encima in nadzorovano izražanje pod inducibilnim promotorjem.		S pomočjo modeliranja je skupina predlagala presnovno pot, ki se začne s pretvorbo TPA in EG v piruvat in gliceraldehid-3-fosfat, ki ju encima DXS in DXR pretvorita v MEP. Nadalje se MEP preko encimov IspD, IspE, IspF, IspG in IspH pretvori v spojine '''IPP''' in '''DMAPP''', ki vsebujejo 5 ogljikov. IPP molekule se nato združijo v spojino s 15 ogljiki, imenovano farnezil pirofosfat ('''FPP'''), pri čemer sodeluje encim '''FPPS''' (FPP sintaza). Čeprav je FPPS že prisoten v ''P. putida'', so vnesli tudi gen za FPPS iz ''Santalum album'', da bi zagotovili zadostno količino encima in nadzorovano izražanje pod inducibilnim promotorjem.
Line 48:		Line 48:
	=== Računalniško modeliranje ===		=== Računalniško modeliranje ===
	Kljub neuspelemu izražanju je skupina želela razumeti, kako bi dizajniran encim deloval. Z modeliranjem so raziskali vezavo santalena in njegovih derivatov na načrtovane P450-CPR encime ter analizirali učinkovitost te vezave preko energij vezave. Rezultati računalniških simulacij so pokazali ugodne interakcije med santalenom in P450-CPR kompleksom, kar nakazuje na potencialno učinkovito pretvorbo santalena v želen produkt santalol.		Kljub neuspelemu izražanju je skupina želela razumeti, kako bi dizajniran encim deloval. Z modeliranjem so raziskali vezavo santalena in njegovih derivatov na načrtovane P450-CPR encime ter analizirali učinkovitost te vezave preko energij vezave. Rezultati računalniških simulacij so pokazali ugodne interakcije med santalenom in P450-CPR kompleksom, kar nakazuje na potencialno učinkovito pretvorbo santalena v želen produkt santalol.
			== Viri in literatura ==
			[1] PETal: Valorizing PET plastic to sandalwood oil https://2024.igem.wiki/iiser-tvm/home (pridobljeno 6. 4. 2025)
			[2] J. Perez-Gil, J. Behrendorff, A. Douw, C. E. Vickers: The methylerythritol phosphate pathway as an oxidative stress sense and response system. Nat Commun 2024, 15, 5303.

Luka Fink: /* Načrtovanje konstrukta za izražanje P450-CPR */

2025-04-06T22:09:32Z

Načrtovanje konstrukta za izražanje P450-CPR

← Older revision		Revision as of 22:09, 6 April 2025
Line 43:		Line 43:
	*tet_RBS (BBa_K5181009),		*tet_RBS (BBa_K5181009),
	*P450-CPR_fusion protein (BC_linker) (BBa_K5181008).		*P450-CPR_fusion protein (BC_linker) (BBa_K5181008).
	Kljub večim poskusom, so imeli težave pri uspešni ligaciji vektorja in inserta tako z uporabo konvencionalne metode kot tudi z Gibsonovo metodo. Ligacijske poskuse so izvedli z različnimi vektorskimi ogrodji, ~~kljub temu pa~~ transformacije niso privedle do nastanka kolonij po elektroporaciji ali pa so transformirane kolonije, ki so jih izbrali in jim izolirali plazmide, na gelu pokazale le zabrisane lise.		Kljub večim poskusom so imeli težave pri uspešni ligaciji vektorja in inserta tako z uporabo konvencionalne metode kot tudi z Gibsonovo metodo. Ligacijske poskuse so izvedli z različnimi vektorskimi ogrodji, vendar transformacije vseeno niso privedle do nastanka kolonij po elektroporaciji ali pa so transformirane kolonije, ki so jih izbrali in jim izolirali plazmide, na gelu pokazale le zabrisane lise.
	Da bi prišli do vzroka težav, so sekvencirali fragmente inserta, ki sodelujo pri povezavi z vektorjem. Na podlagi rezultatov so domnevali, da se fragment med PCR-jem sicer pravilno pomnoži, vendar ligacija ne uspe zaradi strukturnih težav ali pa težav s sekvencami.		Da bi prišli do vzroka težav, so sekvencirali fragmente inserta, ki sodelujo pri povezavi z vektorjem. Na podlagi rezultatov so domnevali, da se fragment med PCR-jem sicer pravilno pomnoži, vendar ligacija ne uspe zaradi strukturnih težav ali pa težav s sekvencami.

	=== Računalniško modeliranje ===		=== Računalniško modeliranje ===
	Kljub neuspelemu izražanju je skupina želela razumeti, kako bi dizajniran encim deloval. Z modeliranjem so raziskali vezavo santalena in njegovih derivatov na načrtovane P450-CPR encime ter analizirali učinkovitost te vezave preko energij vezave. Rezultati računalniških simulacij so pokazali ugodne interakcije med santalenom in P450-CPR kompleksom, kar nakazuje na potencialno učinkovito pretvorbo santalena v želen produkt santalol.		Kljub neuspelemu izražanju je skupina želela razumeti, kako bi dizajniran encim deloval. Z modeliranjem so raziskali vezavo santalena in njegovih derivatov na načrtovane P450-CPR encime ter analizirali učinkovitost te vezave preko energij vezave. Rezultati računalniških simulacij so pokazali ugodne interakcije med santalenom in P450-CPR kompleksom, kar nakazuje na potencialno učinkovito pretvorbo santalena v želen produkt santalol.

Luka Fink: /* Načrtovanje konstrukta za izražanje P450-CPR */

2025-04-06T22:07:19Z

Načrtovanje konstrukta za izražanje P450-CPR

← Older revision		Revision as of 22:07, 6 April 2025
Line 43:		Line 43:
	*tet_RBS (BBa_K5181009),		*tet_RBS (BBa_K5181009),
	*P450-CPR_fusion protein (BC_linker) (BBa_K5181008).		*P450-CPR_fusion protein (BC_linker) (BBa_K5181008).
	Kljub večim poskusom so imeli težave pri uspešni ligaciji vektorja in inserta, tako z uporabo konvencionalne metode kot tudi z Gibsonovo metodo. Ligacijske poskuse so izvedli z različnimi vektorskimi ogrodji, kljub temu pa transformacije niso privedle do nastanka kolonij po elektroporaciji ali pa so transformirane kolonije, ki so jih izbrali in jim izolirali plazmide, na gelu pokazale le zabrisane lise.		Kljub večim poskusom, so imeli težave pri uspešni ligaciji vektorja in inserta tako z uporabo konvencionalne metode kot tudi z Gibsonovo metodo. Ligacijske poskuse so izvedli z različnimi vektorskimi ogrodji, kljub temu pa transformacije niso privedle do nastanka kolonij po elektroporaciji ali pa so transformirane kolonije, ki so jih izbrali in jim izolirali plazmide, na gelu pokazale le zabrisane lise.
	Da bi prišli do vzroka težav, so sekvencirali fragmente inserta, ki sodelujo pri povezavi z vektorjem. Na podlagi rezultatov so domnevali, da se fragment med PCR-jem sicer pravilno pomnoži, vendar ligacija ne uspe zaradi strukturnih težav ali pa težav s sekvencami.		Da bi prišli do vzroka težav, so sekvencirali fragmente inserta, ki sodelujo pri povezavi z vektorjem. Na podlagi rezultatov so domnevali, da se fragment med PCR-jem sicer pravilno pomnoži, vendar ligacija ne uspe zaradi strukturnih težav ali pa težav s sekvencami.

	=== Računalniško modeliranje ===		=== Računalniško modeliranje ===
	Kljub neuspelemu izražanju je skupina želela razumeti, kako bi dizajniran encim deloval. Z modeliranjem so raziskali vezavo santalena in njegovih derivatov na načrtovane P450-CPR encime ter analizirali učinkovitost te vezave preko energij vezave. Rezultati računalniških simulacij so pokazali ugodne interakcije med santalenom in P450-CPR kompleksom, kar nakazuje na potencialno učinkovito pretvorbo santalena v želen produkt santalol.		Kljub neuspelemu izražanju je skupina želela razumeti, kako bi dizajniran encim deloval. Z modeliranjem so raziskali vezavo santalena in njegovih derivatov na načrtovane P450-CPR encime ter analizirali učinkovitost te vezave preko energij vezave. Rezultati računalniških simulacij so pokazali ugodne interakcije med santalenom in P450-CPR kompleksom, kar nakazuje na potencialno učinkovito pretvorbo santalena v želen produkt santalol.

Luka Fink: /* Inženiring presnovne poti */

2025-04-06T22:04:29Z

Inženiring presnovne poti

← Older revision		Revision as of 22:04, 6 April 2025
Line 21:		Line 21:
	*'''santalen sintaza''' ('''SaSSy'''),		*'''santalen sintaza''' ('''SaSSy'''),
	*'''citokrom P450 monooksigenaza''' ('''CYP736A167''') s svojim '''reduktaznim partnerjem''' ('''CPR1''').		*'''citokrom P450 monooksigenaza''' ('''CYP736A167''') s svojim '''reduktaznim partnerjem''' ('''CPR1''').
	Vsi sestavljeni encimski deli so bili zasnovani modularno, z uporabo zamenljivih promotorjev in mest za vezavo ribosomov, kar bi omogočalo prihodnjim ekipam in raziskovalcem nadaljnje testiranje. ~~Tak pristop omogoča natančno uravnavanje izražanja ter preizkušanje vpliva različnih regulatornih elementov.~~		Vsi sestavljeni encimski deli so bili zasnovani modularno, z uporabo zamenljivih promotorjev in mest za vezavo ribosomov, kar bi omogočalo prihodnjim ekipam in raziskovalcem nadaljnje testiranje.

	=== Metabolna pot MEP ===		=== Metabolna pot MEP ===
	Metil eritritol fosfatna pot ('''MEP''')je odgovorna za biosintezo izoprenoidnih prekurzorjev v bakterijah in plastidih. Predstavlja presnovno alternativo bolj znani mevalonatni poti (MEV) za sintezo izoprenoidov, ki se pojavlja pri arhejah in evkariontih [1].		Metil eritritol fosfatna pot ('''MEP''')je odgovorna za biosintezo izoprenoidnih prekurzorjev v bakterijah in plastidih. Predstavlja presnovno alternativo bolj znani mevalonatni poti (MEV) za sintezo izoprenoidov, ki se pojavlja pri arhejah in evkariontih [1].

Luka Fink: /* Izdelovanje eteričnega olja sandalovine iz PET plastike */

2025-04-06T22:04:11Z

Izdelovanje eteričnega olja sandalovine iz PET plastike

← Older revision		Revision as of 22:04, 6 April 2025
Line 9:		Line 9:
	== Izdelovanje eteričnega olja sandalovine iz PET plastike ==		== Izdelovanje eteričnega olja sandalovine iz PET plastike ==
	Da bi učinkovito naslovili pomanjkanje olja sandalovine in hkrati vzpostavili trajnostno zanko z uporabo PET odpadkov, je skupina iz Indije zasnovala modularni sistem PETal, ki omogoča krožno rabo surovin in valorizacijo plastičnih odpadkov.		Da bi učinkovito naslovili pomanjkanje olja sandalovine in hkrati vzpostavili trajnostno zanko z uporabo PET odpadkov, je skupina iz Indije zasnovala modularni sistem PETal, ki omogoča krožno rabo surovin in valorizacijo plastičnih odpadkov.
	Polietilen tereftalat (PET) je sestavljen iz monomerov tereftalne kisline (TPA) in etilenglikola (EG)~~. V okviru sintezne biologije so razvili modul, kjer mikroorganizmi proizvajajo komponente eteričnega olja sandalovine s pomočjo omenjenih monomerov~~. Z uporabo že prilagojenega seva bakterije ''Pseudomonas putida'', ki lahko presnavlja TPA in EG, so prvič v ta organizem vnesli biosintetsko pot za proizvodnjo santalola, s čimer so iz PET odpadkov želeli proizvajati santalen in santalol.		Polietilen tereftalat (PET) je sestavljen iz monomerov tereftalne kisline (TPA) in etilenglikola (EG). Z uporabo že prilagojenega seva bakterije ''Pseudomonas putida'', ki lahko presnavlja TPA in EG, so prvič v ta organizem vnesli biosintetsko pot za proizvodnjo santalola, s čimer so iz PET odpadkov želeli proizvajati santalen in santalol.

	== Izvedba projekta ==		== Izvedba projekta ==
	=== Izbira organizma in reševanje težav pri gojenju s pristopom ALE ===		=== Izbira organizma in reševanje težav pri gojenju s pristopom ALE ===

Luka Fink: /* Računalniško modeliranje */

2025-04-06T22:02:04Z

Računalniško modeliranje

← Older revision		Revision as of 22:02, 6 April 2025
Line 45:		Line 45:

	=== Računalniško modeliranje ===		=== Računalniško modeliranje ===
			Kljub neuspelemu izražanju je skupina želela razumeti, kako bi dizajniran encim deloval. Z modeliranjem so raziskali vezavo santalena in njegovih derivatov na načrtovane P450-CPR encime ter analizirali učinkovitost te vezave preko energij vezave. Rezultati računalniških simulacij so pokazali ugodne interakcije med santalenom in P450-CPR kompleksom, kar nakazuje na potencialno učinkovito pretvorbo santalena v želen produkt santalol.