بازسازی در مقیاس ژنومی شبکه متابولیکی باکتری باسیلوس لیکنی فرمیس و بررسی صحّت مدل ساخته شده

در این تحقیق شبکه متابولیکی ژنوم-مقیاس باکتری باسیلوس لیکنی فرمیس با الگوبرداری از مدل شبکه متابولیکی باکتری باسیلوس سابتیلیس و همچنین داده های پایگاه kegg، مدل سازی شد. مدل ایجاد شده نهایی دارای 1324 متابولیت و 1277 واکنش است. به منظور ارزیابی مدل ساخته شده، ابتدا شرایط کشت باکتری باسیلوس لیکنی فرمیس بر مبنای محیط حداقلی m9 در مقیاس فلاسک با استفاده از روش آماری تاگوچی بهینه سازی شد. سپس در شرایط بهینه میزان رشد باکتری با غلظت های مختلف گلوکز به عنوان منبع کربن اندازه گیری شد. در ادامه نتایج حاصل از پیش بینی مدل ساخته شده درخصوص شار واکنش تولید زیست توده با نتایج آزمایشگاهی نرخ رشد باکتری باسیلوس لیکنی فرمیس مقایسه شدند. برای اندازه گیری میزان شار قند مصرفی، ابتدا فرایند کشت پیوسته باکتری باسیلوس لیکنی فرمیس با استفاده از یک فرمانتور 2 لیتری برقرار شد. سپس در سرعت های رقیق سازی مختلف، از طریق اندازه گیری میزان گلوکز باقی مانده در خروجی و مقدار اولیه آن در ورودی فرمانتور شارهای مصرف گلوکز به ازای گرم وزن خشک سلول تولید شده محاسبه شد. از مقایسه نتایج به دست آمده در آزمایشگاه برای نسبت قند مصرفی به میزان رشد و مقایسه این نتایج با پیش بینی های مدل شباهت قابل توجهی بین این مقادیر مشاهده شد که نشان می دهد مدل ساخته شده با دقت نسبتا مناسبی میزان رشد باکتری باسیلوس لیکنی فرمیس را در غلظت های مختلف گلوکز به عنوان منبع کربن پیش بینی می کند. در ادامه با استفاده از آنالیز optknock از مدل ساخته شده، برای پیشنهاد ژن های کاندیدا جهت حذف و افزایش تولید 2و3 بوتان د ی اُل استفاده شد. در این آنالیز 2 ژن جهت حذف پیشنهاد شد که در صورت حذف آن ها میزان شار ورودی به مسیر تولید 2و3 بوتان د ی اُل 31% افزایش خواهد یافت.