بررسي محاسباتي اثر متابوليسم بر رشد ميكروجلبك

كارشناسي ارشد

ميكروجلبك‌ها به دليل انعطاف¬پذيري متابوليكي، ميتوانند با استفاده از متابوليسمهاي مختلف فتوترفي، هتروتروفي و ميكسوتروفي رشد نمايند. از آنجا كه درك جزييات متابوليسم، نقش عمده¬اي در بهينه سازي بازده توليد محصولات باارزش از ميكروجلبك¬ها ايفا مي¬كند، در اين پژوهش به بررسي توزيع فلاكسهاي درون سلولي براي متابوليسم هاي مختلف پرداخته شده است. در اين پژوهش از (Flux Balance Analysis) FBA كه يكي از متداول¬ترين روش¬ها در مدل‌سازي شبكه¬هاي متابوليكي و يك روش مبتني بر محدوديت است، براي شبيه‌سازي و مدل‌سازي رشد ميكروجلبك با متابوليسم¬هاي مختلف استفاده شد. مدل‌سازي بر مبناي يك شبكه متابوليكي مقياس ژنوم شامل 843 ژن، 1770 متابوليت و 2294 واكنش توزيع شده در 5 جزء درون‌سلولي و فضاي بيرون سلولي انجام گرفت. با توجه به نتايج به‌دست‌آمده رشد در حالت ميكسوتروفي (mmol/gDWh 041/0) بيشتر از سه حالت هتروتروفي (mmol/gDWh 0167/0)، فتواتوتروفي (mmol/gDWh 0247/0) و فتوهتروتروفي (mmol/gDWh 0379/0) بود. در ادامه به منظور حداقل سازي مجموع فلاكسهاي درون سلولي از آناليز (Parsimonious Enzyme Usage FBA) pFBA استفاده شد و توزيع فلاكسها مورد بررسي و مقايسه باFBA قرار گرفت. با توجه به رشد طبيعي ميكروجلبكها در سيكل روشنايي و تاريكي، رشد و توليد مواد ذخيره شونده (نشاسته و چربي) در شرايط روشنايي و مصرف اين مواد به¬عنوان منبع كربني و انرژي در شرايط تاريكي بررسي شد. نتايج نشان داد كه نشاسته به‌طور مؤثرتري بر رشد تأثير مي‌گذارد. نرخ رشد روي نشاسته در تاريكي (mmol/gDWh0037/0) به ميزان 6/1 برابر رشد بر روي چربي (mmol/gDW h 0022/0) محاسبه گرديد.

195147

دانشگاه علم و صنعت ايران

بيوتكنولوژي

دكتر فرشته نعيم پور