Serin, bütün insanlarda bulunur ve vücutta protein üretimine katılır. Ayrıca losyonlarda, nemlendirici ve deterjanlarda da kullanıldığı için imalat sektörü için önemlidir. Dahası, plastik gibi kimyasallara kolayca dönüşebildiği için, petrokimyasal bazlı plastik üretimine alternatif çevre dostu bir çözüm sağlamakta.
Mevcut süreçte bir başka amino asit olan glisin ile beslenen mikroplar serin üretebiliyorlar. Ancak bu işlem, mikropların büyük bir kısmını kenara ayırmayı ve daha sonra kimyasal olarak üretilen glisin karışımına eklemeyi gerektirdiği için oldukça pahalı. Bu nedenle Danimarka Teknik Üniversitesi (TUD) araştırmacıları, daha uygun bir seçenek bulmak için araştırma başlattılar.
E. coli hücrelerinin normal şekeri ve hatta şeker üretiminden elde edilen artıkları, az miktarda konsantrasyonda kullanabileceğini gösterdik. Ayrıca, daha ucuz şekerlerle umut verici sonuçlar aldık ve bu da E. coli ile serin üretme işlemini daha cazip bir yöntem haline getirdi. Hemanshu Mundhada
E. coli her 20 ila 60 dakika arasında bölünebileceğinden geniş bir koloni kurmak nispeten hızlı bir işlemdir. Bununla birlikte, serin bakteriler için toksiktir. Bu nedenle bakteriler serin ürettikçe kendi ölümlerini de hazırlamış olurlar.
Bu zorluğun üstesinden gelmek için araştırmacılar Uyarlamalı Laboratuar Evrimi veya ALE olarak adlandırılan bir süreç kullandılar. Bu işlemde E. coli hücreleri, düşük dozajlardan başlayıp direnç kazandıkça her seferinde artan konsantrasyonlarda serine maruz bırakıldı. Bu merdiven tarzı yaklaşımda, nihai sonuç, yüksek konsantrasyonda serine direnebilen bir E. coli kolonisidir.
Ancak, ALE işlemini uygulamak kulağa geldiği kadar kolay bir iş değil. Merdivende yeni bir basamağa geçilecek zaman çok önemli olduğu için yüksek bir hassasiyet gerektiriyor. Bu nedenle bu işi robotlara yaptırdılar.
Hücrenin büyümesi günde 24 saat izlenmeli ve hücreler belirli bir büyüme döneminde yeni ortamlara aktarılmalı. Ayrıca numune sayısı çok fazla olduğu için tüm hücrelerin manüel olarak izlenmesi neredeyse imkansız olacaktır, bu nedenle ALE robotları kullanmamız çok önemli. Hemanshu Mundhada
Robotlar işini yapıp E. coli'lerin serine daha dirençli hale gelmelerini sağladıktan sonra tükettikleri her 1 kilogram şekere karşılık 250-300 gram serin üretebildiler. Araştırmacılar, bunun şimdiye kadar elde edilen en yüksek verimlilik oranı olduğunu söylüyor.
Ekip şimdi büyük ölçekli serin üretimi sürecini hassaslaştırmak için bir şirketle birlikte çalışıyor. Çalışmaları Genetic Engineering isimli dergide yayınlandı.
Kaynak: Danimarka Teknik Üniversitesi
#bilim #kimya #biyoloji #bakteri