1,3-Propanediol (1,3-PDO) is an org

1,3-Propanediol (1,3-PDO) is an organic compound, which is a valuable intermediate product, widely used as a monomer for synthesizing biodegradable polymers, increasing their strength; as well as an ingredient of textile, cosmetic and medical products. 1,3-PDO is mostly synthesized chemically. Global companies have developed technologies for 1,3-PDO synthesis from petroleum products such as acrolein and ethylene oxide. A potentially viable alternative is offered by biotechnological processes using microorganisms capable of synthesizing 1,3-PDO from renewable substrates (waste glycerol, a by-product of biofuel production, or glucose). In the present study, genes from Citrobacter freundii and Klebsiella pneumoniae were introduced into Escherichia coli bacteria to enable the synthesis of 1,3-PDO from waste glycerol. These strains belong to the best 1,3-PDO producers, but they are pathogenic, which restricts their application in industrial processes. The present study involved the construction of two gene expression constructs, containing a total of six heterologous glycerol catabolism pathway genes from C. freundii ATCC 8090 and K. pneumoniae ATCC 700721.
Heterologous genes encoding glycerol dehydratase (dhaBCE) and the glycerol dehydratase reactivation factor (dhaF, dhaG) from C. freundii and gene encoding 1,3-PDO oxidoreductase (dhaT) from K. pneumoniae were expressed in E. coli under the control of the T7lac promoter. An RT-PCR analysis and overexpression confirmed that 1,3-PDO synthesis pathway genes were expressed on the RNA and protein levels. In batch fermentation, recombinant E. coli bacteria used 32.6 g l−1 of glycerol to produce 10.6 g l−1 of 1,3-PDO, attaining the efficiency of 0.4 (mol1,3-PDO molglycerol−1). The recombinant E. coli created is capable of metabolizing glycerol to produce 1,3-PDO, and the efficiency achieved provides a significant research potential of the bacterium. In the face of shortage of fossil fuel supplies and climate warming there is an increasing industrial need to exchange the chemical way of chemicals synthesis for biotechnological – more ecological manner. The 1,3-PDO production from glycerol is an desirable alternative to the traditional production from non-renewable resources. This work is a part of project, which opens a way to development of innovative “green chemistry” and new perspectives to chemical industry.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1,3-Propanediol (1,3-PDO) เป็นสารประกอบอินทรีย์เป็น ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางดี ใช้เป็นน้ำยาเป็นการสังเคราะห์โพลิเมอร์สลาย เพิ่มความแข็งแรง เป็นส่วนผสมของสิ่งทอ ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอาง และเวชภัณฑ์ 1,3-PDO เป็นส่วนใหญ่สังเคราะห์สารเคมี บริษัทระดับโลกที่มีพัฒนาเทคโนโลยีในการสังเคราะห์ 1,3 PDO จากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเช่น acrolein และเอทิลีนออกไซด์ เป็นทางเลือกที่ทำงานได้อาจจะเสนอ โดย biotechnological กระบวนการใช้จุลินทรีย์ที่สามารถสังเคราะห์ 1,3-PDO จากวัสดุทดแทน (เสียกลีเซอร ผลพลอยได้ของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ หรือกลูโคส) ในการศึกษาปัจจุบัน ยีน Klebsiella pneumoniae และ Citrobacter freundii ถูกนำเข้าสู่ Escherichia coli แบคทีเรียสังเคราะห์ 1,3-PDO จากกลีเซอรเสียให้ สายพันธุ์เหล่านี้เป็นของผู้ผลิต 1,3 PDO สุด แต่จะ pathogenic ซึ่งจำกัดมาใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรม การศึกษาปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการก่อสร้างสองยีนนิพจน์โครงสร้าง ประกอบด้วยทั้งหมด 6 ยีนทางเดินแคแทบอลิซึมกลีเซอร heterologous จาก C. freundii pneumoniae ATCC 8090 และคุณ ATCC 700721เข้ารหัส dehydratase กลีเซอร (dhaBCE) และกลีเซอร dehydratase เปิดใช้งานใหม่ตัว (dhaF, dhaG) จาก C. freundii ยีน heterologous และยีนเข้า oxidoreductase 1,3 PDO (dhaT) จากคุณ pneumoniae ถูกแสดงใน E. coli ภายใต้การควบคุมของโปรโมเตอร์ T7lac การวิเคราะห์ RT-PCR และ overexpression ยืนยันว่า ยีน 1,3 PDO สังเคราะห์ทางเดินถูกแสดงในระดับอาร์เอ็นเอและโปรตีน ในชุดหมัก recombinant E. coli แบคทีเรียใช้ l−1 32.6 g ของกลีเซอรผลิต 10.6 g l−1 ของ 1,3-PDO บรรลุประสิทธิภาพ 0.4 (mol1, molglycerol−1 3 PDO) วททช E. coli สร้างสามารถ metabolizing กลีเซอรผลิต 1,3 PDO และศักยภาพงานวิจัยสำคัญของแบคทีเรียมีประสิทธิภาพที่ทำได้ หน้าขาดแคลนวัสดุเชื้อเพลิงฟอสซิลและอากาศร้อน เพิ่มขึ้นอุตสาหกรรมจำเป็นต้องแลกเปลี่ยนทางเคมีของสารเคมีสังเคราะห์สำหรับ biotechnological – ระบบนิเวศมากขึ้นลักษณะการ การผลิต 1,3 PDO จากกลีเซอรจะเป็นทางเลือกที่เหมาะกับการผลิตแบบดั้งเดิมจากทรัพยากรไม่หมุนเวียน งานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ การเปิดมุมมองใหม่กับอุตสาหกรรมเคมีและวิธีการพัฒนานวัตกรรม "เคมีสีเขียว"

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1,3-โพรเพน (1,3-PDO) เป็นสารประกอบอินทรีย์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่ากลางใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นโมโนเมอร์สำหรับการสังเคราะห์โพลิเมอร์ย่อยสลายได้เพิ่มความแข็งแรงของพวกเขา เช่นเดียวกับส่วนผสมของสิ่งทอเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ 1,3-PDO ส่วนใหญ่ถูกสังเคราะห์ทางเคมี บริษัท ทั่วโลกได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการสังเคราะห์ 1,3-PDO จากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเช่น acrolein และเอทิลีนออกไซด์ ทางเลือกที่ทำงานได้อาจถูกนำเสนอโดยกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพโดยใช้จุลินทรีย์ที่มีความสามารถในการสังเคราะห์ 1,3-PDO จากพื้นผิวทดแทน (กลีเซอรอลเสียเป็นผลพลอยได้จากการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพหรือกลูโคส) ในการศึกษาปัจจุบันยีนจาก freundii Citrobacter และ Klebsiella pneumoniae ถูกนำเข้าสู่ Escherichia แบคทีเรียเพื่อเปิดใช้งานการสังเคราะห์ 1,3-PDO จากกลีเซอรอลเสีย เหล่านี้เป็นสายพันธุ์ที่ดีที่สุดผู้ผลิต 1,3-PDO แต่พวกเขาจะทำให้เกิดโรคที่ จำกัด การประยุกต์ใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม การศึกษาครั้งนี้เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างของทั้งสองสร้างการแสดงออกของยีนที่มีทั้งหมดหกกลีเซอรอล heterologous catabolism ยีนเดินจากซี freundii ATCC 8090 และเค pneumoniae ATCC 700721.
ยีน heterologous เข้ารหัส dehydratase กลีเซอรอล (dhaBCE) และกลีเซอรอล dehydratase ปัจจัยเปิด ( dhaF, dhaG) จากซี freundii และการเข้ารหัสยีน 1,3-PDO oxidoreductase (dhaT) จากเค pneumoniae ถูกแสดงในเชื้อ E. coli ภายใต้การควบคุมของผู้ก่อการ T7lac การวิเคราะห์ RT-PCR และแสดงออกยืนยันว่า 1,3-PDO ยีนสังเคราะห์ทางเดินที่ถูกแสดงบนอาร์เอ็นเอและระดับโปรตีน ในการหมักชุด recombinant แบคทีเรีย E. ใช้ 32.6 GL-1 จากกลีเซอรอลในการผลิต 10.6 GL-1 ของ 1,3-PDO บรรลุประสิทธิภาพของ 0.4 (mol1,3-PDO molglycerol-1) recombinant เชื้อ E. coli สร้างความสามารถในการเมแทบกลีเซอรอลในการผลิต 1,3-PDO และมีประสิทธิภาพประสบความสำเร็จให้มีศักยภาพในการวิจัยที่สำคัญของแบคทีเรีย ในการเผชิญกับปัญหาการขาดแคลนน้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิลและสภาพภูมิอากาศร้อนมีความจำเป็นอุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้นในการแลกเปลี่ยนวิธีการสังเคราะห์ทางเคมีของสารเคมีสำหรับเทคโนโลยีชีวภาพ - ลักษณะของระบบนิเวศมากขึ้น การผลิต 1,3-PDO จากกลีเซอรอลเป็นทางเลือกที่น่าพอใจการผลิตแบบดั้งเดิมจากแหล่งที่ไม่หมุนเวียน งานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการที่จะเปิดทางไปสู่การพัฒนานวัตกรรม "เคมีสีเขียว" และมุมมองใหม่ในการเคมีอุตสาหกรรม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1,3-propanediol ( 1,3-pdo ) เป็นสารประกอบอินทรีย์ ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าระดับกลางที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นมอนอเมอร์ในการสังเคราะห์พอลิเมอร์ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เพิ่มความแข็งแรงของพวกเขา รวมทั้งส่วนผสมของสิ่งทอ เครื่องสำอาง และผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ 1,3-pdo เป็นส่วนใหญ่สังเคราะห์ทางเคมี บริษัททั่วโลกได้พัฒนาเทคโนโลยีสำหรับ 13-pdo สังเคราะห์จากผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม เช่น โคลีน และเอทิลีนออกไซด์ อาจเป็นทางเลือกที่ทำงานได้ถูกเสนอโดยกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพ โดยใช้จุลินทรีย์ที่สามารถสังเคราะห์จากวัสดุทดแทน 1,3-pdo ของเสียกลีเซอรอล เป็นผลพลอยได้ของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ หรือ กลูโคส ) ในการศึกษาครั้งนี้freundii Klebsiella pneumoniae และยีนจากซิโทรแบคเทอร์ถูกแนะนำใน Escherichia coli แบคทีเรียสามารถสังเคราะห์ 1,3-pdo จากกลีเซอรอล ของเสีย สายพันธุ์เหล่านี้เป็นของผู้ผลิต 1,3-pdo ที่ดีที่สุด แต่พวกเขาเป็นเชื้อโรค ซึ่งจำกัดการใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรม การศึกษาการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้างของทั้งสองโครงสร้างมีทั้งหมดหกชนิดกลีเซอรอลกะแอทางเดินยีนจาก C และ K . pneumoniae ~ i ATCC 8090 freundii 700721 .
ชนิดกลีเซอรอลการเข้ารหัสยีน ( dhabce ) และกลีเซอรอล ( dhaf อีกครั้ง , ปัจจัยความ dhag ) จาก freundii และยีน 1,3-pdo อ ซิโดรีดักเทสในกลุ่ม ( dhat ) จาก K . pneumoniae ได้แสดงออกใน Et7lac coli ภายใต้การควบคุมของโปรโมเตอร์ เป็นเทคนิคการวิเคราะห์และ overexpression ยืนยันว่าทาง 1,3-pdo การสังเคราะห์ยีนแสดงออกในอาร์เอ็นเอและโปรตีน ในการหมักแบบรีคอมบิแนนท์ E . coli แบคทีเรีย ใช้เกษตร g L − 1 ของกลีเซอรอลเพื่อผลิต 10.6 g L − 1 1,3-pdo บรรลุประสิทธิภาพของ 0.4 ( mol1,3-pdo molglycerol − 1 ) การใช้ Eสร้างขึ้นจากความสามารถของ metabolizing กลีเซอรอลเพื่อผลิต 1,3-pdo และประสิทธิภาพความมีศักยภาพการวิจัยที่สำคัญของแบคทีเรีย ในหน้าของปัญหาการขาดแคลนเชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ์เครื่องใช้ภูมิอากาศอบอุ่นมีอุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้นต้องการที่จะแลกเปลี่ยนสารเคมีสังเคราะห์เคมีชีวภาพและระบบนิเวศมากขึ้นอย่าง 1 ,3-pdo ผลิตจากกลีเซอรอลเป็นคุณลักษณะทางเลือกการผลิตแบบดั้งเดิมจากไม่หมุนเวียนทรัพยากร ผลงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ ซึ่งจะเป็นวิธีการที่จะพัฒนาเคมีนวัตกรรมสีเขียว " และมุมมองใหม่ให้กับอุตสาหกรรมเคมี .