ՀՀ ԳԱԱ «Հայկենսատեխնոլոգիա» գիտաարտադրական կենտրոնում գենաինժեներիայի մեթոդների կիրառմամբ կառուցվել են մի շարք կայուն, կենսունակ, լավ վերարտադրվող և մրցունակ քաղցրահամ ջրերի բնակիչ միաբջիջ ցիանոբակտերիայի (Synechocystis) կլոններ, որոնք ունակ են լաբորատոր պայմաններում սինթեզել 0,170-0,245 գ/լ 5-ամինոլևոլինաթթուն (ԱԼԹ):
ԱԼԹ-ն գործնականում կիրառության տեսանկյունից արժեքավոր օրգանական միացություն է: Հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ ԱԼԹ-ն ընդունակ է կուտակվելու քաղցկեղածին բջիջներում, վերածվելով ֆոտոսենսիբիլազատորի-պրոտոպորֆիրին IX-ի, որն առաջացնում է ակտիվ (սինգլետ) թթվածին տեսանելի լույսով միանվագ ճառագայթման ժամանակ, այն կիրառում են տարբեր լոկալիզացիայի չարորակ ուռուցքների ֆոտոախտորոշման, ֆոտոդինամիկ թերապիայի, ինչպես նաև ոչ քաղցկեղային բնութի մաշկային հիվանդությունների բուժման համար: Առանձնահատուկ հետաքրքրություն է ներկայացնում ԱԼԹ-ինդուկցված ֆլյուորեսցենցիայի օգտագործման հնարավորությունը չարորակ ուռուցքի տեղային տարածման, ներվիրահատական ախտորոշման, էֆեկտիվ սպեցիֆիկ բուժման և հետագա վերահսկման համար:
ԱԼԹ-ի օգտագործման հեռանկարային կիրառությունը հանգեցրել է աշխարհի շատ երկրներում դրա արտադրության նկատմամբ նկատելի հետաքրքրության:
Ծիրանագույն ֆոտոսինթեզող բակտերիաների բնական շտամներն ի վիճակի են ԱԼԹ արտազատել սննդամիջավայրում կոմերցիոն առումով շահութաբեր քանակությամբ: Այդ փաստը հաստատվել է նաև ՀՀ ԳԱԱ «Հայկենսատեխնոլոգիա» գիտաարտադրական կենտրոնում իրականացված հետազոտություններում:
Կարդացեք նաև
Կենտրոնի Այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրների լաբորատորիայում 2015-2021 թթ-ին կատարված ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ ամենահեռանկարային Rhodobacter sphaeroides, Rba. capsulatus շտամները, կախված աճի պայմաններից, ունակ են սինթեզելու մինչև 0,6 գ/լ ԱԼԹ։
«Մենք առաջին անգամ հաջողությամբ իրականացրել ենք ԱԼԹ սինթազան կոդավորող hemA գենի փոխանցում, որը կլոնավորվել է էվոլյուցիոն տեսանկյունից ավելի ցածր օրգանիզմից (ծիրանագույն ֆոտոսինթեզող բակտերիա) էվոլյուցիոն առումով բարձր` ցիանոբակտերիայի մեջ:
Rhodobacter spheroides շտամի hemA գենը մեկուսացվել, բազմապատկվել և կլոնավորվել է երկու ինտեգրատիվ պլազմիդների (վեկտորների) մեջ, որոնք նախագծվել և ստեղծվել են հատուկ հետերոլոգ սպիտակուցների էքսպրեսիայի համար՝ հաջորդականությամբ տարբերվող պրոմոտորում ապահովելով հետերոլոգ գենի տրանսկրիպցիան:
Ուսումնասիրությունների արդյունքում ստացվել են մի քանի կայուն, կենսունակ, լավ վերարտադրվող և մրցունակ Synechocystis-ի կլոններ, որոնք ունակ են լաբորատոր ֆերմենտացիայի պայմաններում սինթեզել 0,170-0,245 գ/լ ԱԼԹ»,- ասաց գիտական խմբի ղեկավար, ՀՀ ԳԱԱ «Հայկենսատեխնոլոգիա» գիտաարտադրական կենտրոնի փոխտնօրեն, Այլընտրանքային էներգիայի աղբյուրների լաբորատորիայի վարիչ Վիգեն Գոգինյանը։
Արդյունքներն ամփոփված են մի շարք գիտական աշխատություններում․
- Novak M., Pavlečić M., Harutyunyan B., Goginyan V., Horvat P., Šantek B. (2017). Characteristics and selection of cultures of photosynthetic purple non-sulphur bacteria as a potential 5-aminolevulinic acid producers. Croatian Journal of Food Technology, Biotechnology and Nutrition, 12 (3-4), 113-119. https://hrcak.srce.hr/197800
- Novak M., Harutyunyan B., Goginyan V., Pavlečić M., Horvat P., Šantek B. (2018). Influence of initial malate concentration on 5-ALA synthesis during cultivation of Rhodobacter capsulatus B-6508. Electronic Journal of Natural Sciences NAS RA, 2(31), 3-8.
- Harutyunyan B., Novak M., Pavlečić M., Goginyan V., Hovhannesyan R., Melkumyan , Šantek B. (2018). Influence of Glycine, Succinate, Levulinic Acid and Glutamate Concentrations on Growth of Purple Non-Sulfur Photosynthetic Bacteria and 5-Aminolevulinic Acid Production // International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 4(7), 3839-3846. https://doi.org/10.15680/IJIRSET.2018.0704094
- Goginyan V., Harutyunyan B., Hovhannisyan R., Andreasyan N., Kalantaryan N. (2021). Purple Photosynthetic Bacteria: A Brief Research Overview on Distribution in Armenia and Biotechnological Application, In: Egamberdieva D., Birkeland NK., Li WJ., Panosyan H. (eds) Microbial Communities and their Interactions in the Extreme Environment. Microorganisms for Sustainability, v. 32, pp.115-140, Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-16-3731-5_7
- Harutyunyan B. (2018). Molecular-genetic verification of the taxonomic status of two strains of purple non-sulfur photosynthetic bacteria based on the analysis of nucleotide sequences of 16S rRNA gene. Electronic J. Natural Sciences NAS RA, 2(31), 57-60.
- Հարությունյան Բ. (2018). «Ֆոտոսինթեզող բակտերիաների կողմից 5-ամինալևուլինաթթվի կենսասինթեզի ուսումնասիրությունը»։ Կենսաբանական գիտությունների թեկնածուի ատենախոսություն, 126 էջ։
- Harutyunyan В., Bergantino E., Goginyan V. (2022). Recombinant Synechocystis PCC 6803 strains construction for 5-aminolevulinic acid production. International Scientific Conference «Modern problems of genetics, genomics and biotechnology», Tashkent, Uzbekistan, 18 May 2022, Book of Abstracts, pp. 267-268.
- Goginyan V., Harutyunyan B., Hovhannisyan R., Novak M. (2023). 5-Aminolevulinic acid production: Strategies for microbial biosynthesis. Advances and perspective. In Book “Microbial Essentialism. An Industrial Prospective”, Imprint: Academic Press, Elsevier, Springer, 1st Edition, Chapter №13, 27 pp. Paperback ISBN: 9780443139321
Հետազոտությունն իրականացվել է Իտալիայի Պադուայի համալսարանի կենսաբանության ամբիոնի պրոֆեսոր Էլիզաբետա Բերգանտինոյի (գիտական խորհրդատու) ակտիվ մասնակցությամբ՝ «Ցիանոբակտերիալ ռեկոմբինանտ շտամների կառուցումը՝ 5-ամինալևուլինաթթվի արտադրության նպատակով» №21T-2I172 (2021-2023) նախագծի շրջանակներում։ Այն ֆինանսավորվել է ՀՀ ԿԳՄՍՆ Բարձրագույն կրթության և գիտության կոմիտեի կողմից։
Լուսանկարում՝ Synechocystis-ի դրական կլոնների աճը կանամիցին պարունակող-(1) ագարային և (2) հեղուկ սննդամիջավայրերի վրա
ՀՀ ԳԱԱ գիտության հանրայնացման և հասարակայնության հետ կապերի բաժին
