Chlamydomonas reinhardtii and other

Chlamydomonas reinhardtii and other green algae have potential for generating biofuels, pharmaceuticals, and
other commercially valuable products. This potential could be improved by increasing the rate of growth and biomass
accumulation. Overexpression of cyanobacterial fructose-1,6-bisphosphatase (cyanoFBPase-II), an enzyme
that catalyzes an irreversible step in the Calvin cycle, improves growth and biomass accumulation in higher
plants, so we set out to determine if overexpression of Chlamydomonas FBPase (CrFBPase) has the same effect
in C. reinhardtii by using a chloroplast expression system. To this end, we generated a chloroplast expression vector
that includes the C. reinhardtii FBP1 coding region synthesized with C. reinhardtii chloroplast codon-bias,
flanked with psbD and psbA 5′ and 3′ regulatory sequences, respectively, and obtained transformants that integrated
the vector properly into the chloroplast genome. CpFBP1 transformants accumulated increased levels of
CrFBPase protein and extracts contained ~1.4-fold-increased levels of FBPase enzyme activity compared to the
wild type strain. Surprisingly, we found that under photoautotrophic growth conditions and/or with elevated
CO2 levels, this 40% elevation in FBPase activity had a negative effect overall on growth rate and biomass production.
These results suggest that unlike the situation in higher plants, FBPase probably does not catalyze a ratelimiting
step in the C. reinhardtii Calvin cycle.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Chlamydomonas reinhardtii และอื่น ๆ สาหร่ายสีเขียวมีศักยภาพในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ ยา และสินค้าอื่น ๆ มีมูลค่าเชิงพาณิชย์ ศักยภาพนี้อาจปรับปรุง โดยเพิ่มอัตราการเจริญเติบโตและชีวมวลสะสม แสดงออกของ cyanobacterial ฟรักโทสปริมาณฟลักซ์ 1.6-bisphosphatase (cyanoFBPase-II), เอนไซม์ที่ catalyzes ขั้นตอนการกลับในรอบคาลวิน ช่วยเพิ่มการสะสมเจริญเติบโตและชีวมวลในสูงขึ้นพืช ดังนั้นเราตั้งออกเพื่อตรวจสอบว่า การแสดงออกของ Chlamydomonas FBPase (CrFBPase) มีลักษณะเดียวกันใน reinhardtii C. โดยใช้ระบบการนิพจน์ของคลอโรพลาสต์ ด้วยเหตุนี้ เราสร้างเวกเตอร์นิพจน์คลอโรพลาสต์ที่มี reinhardtii C. FBP1 ภูมิภาครหัสสังเคราะห์กับ C. reinhardtii คลอโรพลาสต์รหัสพันธุกรรมอคติขนาบข้าง ด้วย psbD และ psbA 5 ′และ 3′ ระเบียบลำดับ ตามลำดับ และรับ transformants ที่รวมเวกเตอร์ได้อย่างถูกต้องลงในกลุ่มคลอโรพลาสต์ CpFBP1 transformants สะสมเพิ่มขึ้นของระดับCrFBPase โปรตีนและสารสกัดอยู่ ~1.4-fold-increased ระดับของเอนไซม์ FBPase เมื่อเทียบกับการสายพันธุ์ป่าชนิดนี้ น่าแปลกที่ เราพบว่าภาย ใต้เงื่อนไข photoautotrophic เจริญเติบโต หรือ มีการยกระดับระดับ CO2 นี้สูง 40% ในกิจกรรม FBPase มีผลกระทบต่อภาพรวมการผลิตชีวมวลและอัตราเติบโตผลลัพธ์เหล่านี้แนะนำว่า แตกต่างจากสถานการณ์ในพืชสูง FBPase อาจจะไม่กระตุ้นที่ ratelimitingขั้นตอนใน reinhardtii C. คาลวินรอบ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

reinhardtii Chlamydomonas และสาหร่ายสีเขียวอื่น ๆ ที่มีศักยภาพในการสร้างเชื้อเพลิงชีวภาพ, ยาและ
ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์อื่น ๆ ที่อาจเกิดขึ้นนี้อาจจะดีขึ้นโดยการเพิ่มอัตราการเจริญเติบโตและชีวมวล
สะสม แสดงออกของไซยาโนแบคทีเรียฟรุกโตส-1,6-bisphosphatase (cyanoFBPase-II) เป็นเอนไซม์
ที่กระตุ้นขั้นตอนกลับไม่ได้ในคาลวินวงจรช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตและการสะสมของจุลินทรีย์สูง
พืชดังนั้นเราจึงออกไปตรวจสอบว่าแสดงออกของ Chlamydomonas FBPase (CrFBPase ) มีผลเช่นเดียว
ใน C. reinhardtii โดยใช้ระบบการแสดงออก chloroplast ด้วยเหตุนี้เราสร้างเวกเตอร์แสดงออก chloroplast
ที่มีซี reinhardtii FBP1 เข้ารหัสภูมิภาคสังเคราะห์ซี reinhardtii chloroplast codon-อคติ
ขนาบข้างด้วย psbD และ psbA 5 'และ 3' ลำดับกฎระเบียบ transformants ตามลำดับและได้รับที่บูรณาการ
เวกเตอร์ต้องในจีโนม chloroplast transformants CpFBP1 สะสมเพิ่มระดับ
CrFBPase โปรตีนและสารสกัดที่มีระดับ ~ 1.4 เท่าเพิ่มขึ้นจากกิจกรรมของเอนไซม์ FBPase เมื่อเทียบกับ
สายพันธุ์ป่าประเภท น่าแปลกที่เราพบว่าภายใต้สภาวะการเจริญเติบโต photoautotrophic และ / หรือมีการยกระดับ
ระดับ CO2 นี้ระดับความสูงที่ 40% ในกิจกรรม FBPase มีผลกระทบโดยรวมในอัตราการเจริญเติบโตและการผลิตชีวมวล.
ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าแตกต่างจากสถานการณ์ในพืชที่สูงขึ้น FBPase อาจจะ ไม่กระตุ้น ratelimiting
ขั้นตอนในวงจรซี reinhardtii คาลวิน