The development of synthetic biolog

The development of synthetic biology opens up new possibilities for the construction of efficient H2 evolving cyanobacterial strains. An obstacle in biological H2-production is the oxygen sensitivity of the H2 evolving enzymes. Some attempts have already been made to introduce less oxygen sensitive hydrogenases into cyanobacteria. An elegant strategy for the creation of more efficient H2 producers would therefore be the expression of more efficient noncyanobacterial hydrogenases, for example FeFe-hydrogenases with higher turnover rates, in the anaerobic environment of the heterocysts of a filamentous cyanobacterium. Since protons are abundant within the cell, the main limitation for H2-production is the rate of supply of reducing equivalents. The primary electron donors for the H2 producing enzymes are ferredoxin (nitrogenase and FeFe-hydrogenases) and NAD(P)H (NiFe-hydrogenases). However, these reductants are also used by competing pathways like respiration. Therefore, it will be important to direct the electron flow toward the H2 producing enzymes and away from competing pathways. As the cyanobacterial bidirectional hydrogenase evolves H2 at relatively high levels of NAD(P)H, the construction of mutants with blocked electron transfer in selected key pathways may be a promising route to increased H2-production. Answers to questions as to how much of the maturation system needs to be introduced and translated into functional units, and what kind of regulation is needed, will be crucial for success.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การพัฒนาของวิชาชีววิทยาสังเคราะห์เปิดโอกาสใหม่สำหรับการก่อสร้างของ H2 มีประสิทธิภาพการพัฒนาสายพันธุ์ cyanobacterial เป็นอุปสรรคในการผลิต H2 ชีวภาพไวออกซิเจนของ H2 การพัฒนาเอนไซม์ได้ แล้วได้ทำความพยายามบางอย่างจะแนะนำ hydrogenases น้อยไวต่อออกซิเจนเป็น cyanobacteria กลยุทธ์การบริการสำหรับการสร้างผู้ผลิต H2 มากดังนั้นจะเป็นค่าของประสิทธิภาพ noncyanobacterial hydrogenases เช่น FeFe-hydrogenases มีอัตราหมุนเวียนสูงขึ้น ในสภาพแวดล้อมไม่ใช้ของ heterocysts ของ filamentous cyanobacterium เนื่องจากโปรตอนอุดมสมบูรณ์ภายในเซลล์ ข้อจำกัดหลักการผลิต H2 เป็นอัตราการผลิตลดลงเทียบเท่า อิเล็กตรอนหลักผู้บริจาคสำหรับ H2 ผลิตเอนไซม์คือ ferredoxin (nitrogenase และ FeFe-hydrogenases) และและ (P) H (NiFe-hydrogenases) อย่างไรก็ตาม reductants เหล่านี้ยังใช้ โดยมนต์แข่งขันเช่นหายใจด้วย ดังนั้น มันจะสำคัญตรงอิเล็กตรอนไหลไปทาง H2 ผลิตเอนไซม์ และเก็บจากมนต์แข่งขัน เป็น hydrogenase ทิศ cyanobacterial วิวัฒนาการ H2 ในระดับค่อนข้างสูงและ (P) H สร้างสายพันธุ์กับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนถูกบล็อกในเลือกคีย์หลักอาจเป็นกระบวนการผลิตเพื่อผลิต H2 เพิ่มสัญญา คำตอบของคำถามเป็นจำนวนของพ่อแม่ต้องแนะนำ และหน่วยงานต่าง ๆ ในการแปล และชนิดของกฎระเบียบเป็นสิ่งจำเป็น จะเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสำเร็จ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การพัฒนาทางชีววิทยาสังเคราะห์เปิดขึ้นเป็นไปได้ใหม่สำหรับการก่อสร้างที่มีประสิทธิภาพการพัฒนาสายพันธุ์ H2 ไซยาโนแบคทีเรีย อุปสรรคใน H2 การผลิตทางชีวภาพคือความไวของออกซิเจนเอนไซม์พัฒนา H2 บางคนพยายามที่ได้รับการสร้างขึ้นมาเพื่อแนะนำ hydrogenases ที่ไวต่อออกซิเจนน้อยลงในไซยาโนแบคทีเรีย กลยุทธ์สำหรับการสร้างความสง่างามของผู้ผลิต H2 มีประสิทธิภาพมากขึ้นจึงจะเป็นการแสดงออกของ hydrogenases noncyanobacterial มีประสิทธิภาพมากขึ้นเช่น Fefe-hydrogenases ที่มีอัตราการหมุนเวียนสูงขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช้ออกซิเจนของ heterocysts ของไซยาโนแบคทีเรียใย เนื่องจากโปรตอนมีมากมายภายในเซลล์, ข้อ จำกัด หลักสำหรับการผลิต H2 เป็นอัตราการลดอุปทานของเทียบเท่า ผู้บริจาคอิเล็กตรอนหลักสำหรับ H2 ผลิตเอนไซม์ Ferredoxin (ไนโตรและ Fefe-hydrogenases) และ NAD (P) H (NiFe-hydrogenases) อย่างไรก็ตาม reductants เหล่านี้ยังถูกใช้โดยการแข่งขันทางเดินหายใจเช่น ดังนั้นจึงจะมีความสำคัญที่จะนำไปสู่​​การไหลของอิเล็กตรอน H2 ผลิตเอนไซม์และอยู่ห่างจากทางเดินการแข่งขัน ในฐานะที่เป็นแบบสองทิศทาง hydrogenase ไซยาโนแบคทีเรียวิวัฒนาการ H2 ในระดับที่ค่อนข้างสูงของ NAD (P) H, การก่อสร้างของการกลายพันธุ์ที่มีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่ถูกปิดกั้นในทางเดินคีย์ที่เลือกอาจจะเป็นเส้นทางที่มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้น H2 ผลิต คำตอบสำหรับคำถามที่จะวิธีการมากของระบบการเจริญเติบโตความต้องการที่จะได้รับการแนะนำและแปลออกเป็นหน่วยการทำงานและสิ่งที่ชนิดของการควบคุมเป็นสิ่งจำเป็นที่จะเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสำเร็จ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การพัฒนาชีววิทยาสังเคราะห์เปิดโอกาสใหม่สำหรับการสร้างประสิทธิภาพของระบบยู H2 พัฒนาสายพันธุ์ . อุปสรรคในการผลิตทางชีวภาพ คือ ออกซิเจน แต่ความไวของ H2 พัฒนาเอนไซม์ พยายามแล้วที่จะแนะนำ hydrogenases เป็นไซยาโนแบคทีเรียที่มีออกซิเจนน้อยลง .กลยุทธ์ที่หรูหราสำหรับสร้างผลิต H2 มีประสิทธิภาพมากขึ้นจึงจะแสดงประสิทธิภาพมากขึ้น noncyanobacterial hydrogenases ตัวอย่างเช่น fefe hydrogenases ที่มีอัตราการหมุนเวียนสูงในสภาพแวดล้อมแบบของ heterocysts ของไซยาโนแบคทีเรียใย เพราะโปรตอนมากมายภายในเซลล์ข้อจำกัดหลักสำหรับผลิต H2 เป็นอุปทานของการลดอัตราเทียบเท่า . หลักให้อิเล็กตรอนสำหรับ H2 ที่ผลิตเอนไซม์เฟอร์ริดอกซิน ( ไนโตรจีเนส fefe และ hydrogenases ) และ NAD ( P ) H ( nife hydrogenases ) อย่างไรก็ตาม reductants เหล่านี้ยังใช้โดยแข่งขันทางเดินเหมือนการหายใจ ดังนั้นมันจะสำคัญตรงการไหลของอิเล็กตรอนต่อ H2 ผลิตเอนไซม์และห่างจากเส้นทางแข่งขัน เป็นไฮโดรจีเนสแบบสองระบบยูวิวัฒนาการ H2 ระดับที่ค่อนข้างสูงของ NAD ( P ) H , การก่อสร้างของสายพันธุ์ที่มีบล็อกอิเล็กตรอนโอนในคีย์ที่เลือกเส้นทางอาจเป็นเส้นทางที่มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น แต่การผลิตคำตอบของคำถามเป็นวิธีการมากของระบบการเจริญพันธุ์ต้องแนะนำและแปลเป็นหน่วยหน้าที่ และสิ่งที่ชนิดของระเบียบที่จำเป็น จะเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสำเร็จ