Introduction
Genetic engineering is a powerful tool to modulate existing biosynthesis
pathway or establish novel routes in microbes and
plants. Carotenogenesis is a key target for genetic engineering of
staple crops due to the many nutritional and other health benefits
of a number of such molecules for humans and animals (Fraser
et al., 2009; Misawa, 2011). Successful examples are increase of
the carotenoid yield, e.g., lycopene in tomato (Fraser et al., 2002),
the accumulation of intermediates to higher levels, e.g., zeaxanthin
in potato (Römer et al., 2002) or extension of an existing pathway
to a novel end product, e.g., astaxanthin in maize (Zhu et al., 2008).
In addition, maize was used to explore interactions between an induced
transgenic carotenoid pathway and the endogenous pathway
(Naqvi et al., 2011). On a number of occasions there have
been examples of novel unexpected phenotypes due to unknown
regulatory mechanisms and unpredicted enzyme interactions
(see Sandmann et al. (2006) for review). Rice provides an interesting
example of carotenogenesis by genetic engineering. In contrast
to the endosperm of yellow maize which is pigmented due to the
accumulation of lutein, zeaxanthin, and 5,6-epoxy derivatives
Quackenbush et al. (1963)), rice endosperm is colourless. Nevertheless,
rice endosperm possesses a hidden potential for carotenoid
biosynthesis even though the initial steps in the carotenoid pathway
are absent. The endogenous levels of phytoene synthase and
phytoene desaturase in wild type endosperm are below the threshold
level for carotenoid biosynthesis (Schaub et al., 2005). It has
been demonstrated that the limitation of carotenogenesis can be
overcome in rice endosperm by expressing genes encoding a phytoene
synthase and a bacterial phytoene desaturase able to replace
all plant desaturation and isomerisation reactions (Ye et al., 2000).
The expected product of these reactions is lycopene. Interestingly
biosynthesis proceeded beyond lycopene by cyclization to a- and
b-carotene and the hydroxylation of both carotenes to lutein and
zeaxanthin, respectively (Ye et al., 2000). Thus intrinsic rice cyclases
and hydroxylases are expressed in the endosperm. A survey of
phytoene synthase genes from different plant species indicated
that the maize enzyme is the most effective in rice (Paine et al.,
2005). Its use led to the generation of a rice line rich in a- and bcarotene
which both exhibit provitamin A activity, in addition to
lutein and zeaxanthin (structures shown in Fig. 1). In our current
carotenogenesis engineering experiments we attempted to extend
the pathway beyond carotenes to astaxanthin. Astaxanthin is a
high priced carotenoid which is beneficial for human health and is used as an essential
feed additive in salmon farming
แนะนำพันธุวิศวกรรมเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพการ modulate สังเคราะห์ที่มีอยู่ทางเดิน หรือสร้างเส้นทางนวนิยายในจุลินทรีย์ และรดน้ำต้นไม้ Carotenogenesis เป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับพันธุวิศวกรรมของเย็บเล่มพืชเนื่องจากมีประโยชน์ทางโภชนาการ และอื่น ๆ มากมายจำนวนโมเลกุลดังกล่าวสำหรับมนุษย์และสัตว์ (เฟรเซอร์ร้อยเอ็ด al., 2009 มิซาว่า 2011) ตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จจะเพิ่มผลตอบแทน carotenoid เช่น lycopene ในมะเขือเทศ (เฟรเซอร์และ al., 2002),สะสมของตัวกลางไปยังระดับสูง เช่น zeaxanthinในมันฝรั่ง (Römer et al., 2002) หรือส่วนขยายของทางเดินอยู่นวนิยายสุดผลิตภัณฑ์ เช่น astaxanthin ในข้าวโพด (Zhu et al., 2008)นอกจากนี้ ใช้ข้าวโพดการโต้ตอบระหว่างการเหนี่ยวนำให้ทางเดิน carotenoid ถั่วเหลืองและทางเดิน endogenous(Naqvi et al., 2011) หมายเลขของโอกาสมีได้ได้ตัวอย่างของฟีนวนิยายไม่คาดคิดเนื่องจากไม่รู้จักกลไกการกำกับดูแลและการโต้ตอบของเอนไซม์ unpredicted(ดู Sandmann et al. (2006) สำหรับทบทวน) ข้าวให้เป็นที่น่าสนใจตัวอย่างของ carotenogenesis โดยพันธุวิศวกรรม ในทางตรงกันข้ามกับเอนโดสเปิร์มของข้าวโพดสีเหลืองซึ่งเป็นหมึกเนื่องในสะสมของลูทีน zeaxanthin และอีพ๊อกซี่ 5,6 อนุพันธ์Quackenbush et al. (1963)), ข้าวเอนโดสเปิร์มเป็นสีใส อย่างไรก็ตามข้าวเอนโดสเปิร์มมีศักยภาพซ่อนสำหรับ carotenoidแม้ว่าขั้นตอนแรกในทางเดิน carotenoid สังเคราะห์จะขาด ระดับ phytoene synthase ใน endogenous และphytoene desaturase ในเอนโดสเปิร์มชนิดป่าอยู่ต่ำกว่าขีดจำกัดระดับการสังเคราะห์ carotenoid (Schaub et al., 2005) มีการแสดงว่า ข้อจำกัดของ carotenogenesis สามารถเอาชนะในเอนโดสเปิร์มข้าว โดยแสดงรหัส phytoene เป็นยีนsynthase และ desaturase phytoene แบคทีเรียสามารถแทนทั้งหมดปลูก desaturation และ isomerisation ปฏิกิริยา (Ye et al., 2000)คาดว่าผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานี้คือ lycopene เรื่องน่าสนใจชีวสังเคราะห์ครอบครัวนอกเหนือจาก lycopene โดย cyclization ให้แบบ และแคโรทีนบีและ hydroxylation ของทั้ง carotenes ให้ลูทีน และzeaxanthin ตามลำดับ (Ye et al., 2000) ดังนั้นข้าว intrinsic cyclasesและ hydroxylases จะแสดงในเอนโดสเปิร์ม จากการสำรวจระบุ phytoene synthase ยีนจากพืชต่างพันธุ์ว่าเอนไซม์ข้าวโพดที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในข้าว (Paine et al.,2005) ใช้นำไปสู่การสร้างเส้นข้าวอุดมไปด้วยแบบ และ bcaroteneซึ่งทั้งสองแสดงกิจกรรม provitamin A นอกลูทีนและ zeaxanthin (โครงสร้างที่แสดงใน Fig. 1) ในปัจจุบันของเราcarotenogenesis วิศวกรรมเราพยายามที่จะขยายการทดลองทางเดินเกิน carotenes ให้ astaxanthin Astaxanthin เป็นการcarotenoid ราคาสูงซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของมนุษย์ และใช้เป็นจำเป็นอาหารเสริมในการทำนาปลาแซลมอน
การแปล กรุณารอสักครู่..
บทนำ
พันธุวิศวกรรมเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการปรับการสังเคราะห์ที่มีอยู่
หรือทางเดินสร้างเส้นทางใหม่ในการจุลินทรีย์และ
พืช Carotenogenesis เป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับงานวิศวกรรมทางพันธุกรรมของ
พืชหลักเนื่องจากประโยชน์ต่อสุขภาพโภชนาการและอื่น ๆ อีกมากมาย
ในจำนวนของโมเลกุลดังกล่าวสำหรับมนุษย์และสัตว์ (เฟรเซอร์
et al, 2009;. Misawa 2011) ตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จเพิ่มขึ้นของ
อัตราผลตอบแทน carotenoid เช่นไลโคปีนในมะเขือเทศ (เฟรเซอร์ et al., 2002)
การสะสมของตัวกลางให้อยู่ในระดับที่สูงขึ้นเช่นซีแซนทีน
ในมันฝรั่ง (Römer et al., 2002) หรือส่วนขยายของทางเดินที่มีอยู่
เพื่อผลิตภัณฑ์ที่สิ้นสุดนวนิยายเช่น astaxanthin ในข้าวโพด (Zhu et al., 2008).
นอกจากนี้ข้าวโพดถูกใช้ในการสำรวจการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างเหนี่ยวนำให้เกิด
ทางเดิน carotenoid พันธุ์และทางเดินภายนอก
(Naqvi et al., 2011) ในหลายครั้งก็มี
ตัวอย่างของการรับ phenotypes นวนิยายที่ไม่คาดคิดเกิดจากการที่ไม่รู้จัก
กลไกการกำกับดูแลและการมีปฏิสัมพันธ์เอนไซม์ unpredicted
(ดู Sandmann et al. (2006) สำหรับการตรวจสอบ) ข้าวให้น่าสนใจ
ตัวอย่างของ carotenogenesis โดยพันธุวิศวกรรม ในทางตรงกันข้าม
การ endosperm ข้าวโพดสีเหลืองซึ่งเป็นเม็ดสีเกิดจากการ
สะสมของลูทีนซีแซนทีนและอนุพันธ์ 5,6-อีพ็อกซี่
Quackenbush et al, (1963)) endosperm ข้าวไม่มีสี อย่างไรก็ตาม
endosperm ข้าวมีศักยภาพที่ซ่อนไว้สำหรับ carotenoid
สังเคราะห์แม้ว่าขั้นตอนการเริ่มต้นในการเดิน carotenoid
ที่ขาด ระดับภายนอกของเทส phytoene และ
phytoene desaturase ในป่าประเภท endosperm ต่ำกว่าเกณฑ์
ระดับการสังเคราะห์ carotenoid (Schaub et al., 2005) มันได้
รับการแสดงให้เห็นว่าข้อ จำกัด ของ carotenogenesis สามารถ
เอาชนะใน endosperm ข้าวโดยแสดงการเข้ารหัสยีน phytoene
synthase และ phytoene แบคทีเรีย desaturase สามารถแทนที่
desaturation พืชและปฏิกิริยา isomerisation (Ye et al., 2000).
สินค้าที่คาดหวังของเหล่านี้ ปฏิกิริยาคือไลโคปีน ที่น่าสนใจ
การสังเคราะห์ดำเนินการนอกเหนือจากไลโคปีนโดย cyclization เพื่อ A- และ
ขแคโรทีนและไฮดรอกซิของ carotenes ทั้งเพื่อลูทีนและ
ซีแซนทีนตามลำดับ (Ye et al., 2000) ดังนั้น cyclases ข้าวที่แท้จริง
และ hydroxylases จะแสดงใน endosperm สำรวจความคิดเห็นของ
ยีนเทส phytoene จากพืชชนิดที่แตกต่างกันแสดงให้เห็น
ว่าเอนไซม์ข้าวโพดมีประสิทธิภาพมากที่สุดในข้าว (พายน์ et al.,
2005) การใช้งานนำไปสู่การสร้างเส้นข้าวที่อุดมไปด้วย a- และ bcarotene
ซึ่งทั้งสองจัดแสดง Provitamin กิจกรรมที่นอกเหนือไปจาก
ลูทีนซีแซนทีนและ (โครงสร้างแสดงในรูปที่ 1). ในปัจจุบันของเรา
ทดลองวิศวกรรม carotenogenesis เราพยายามที่จะขยาย
ทางเดินเกิน carotenes เพื่อ Astaxanthin Astaxanthin เป็น
carotenoid ราคาสูงซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของมนุษย์และใช้เป็นที่สำคัญ
อาหารเสริมในการทำฟาร์มปลาแซลมอน
การแปล กรุณารอสักครู่..
บทนำ
พันธุวิศวกรรมเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการปรับวิถีชีวสังเคราะห์
ที่มีอยู่หรือสร้างเส้นทางในจุลินทรีย์และ
พืชใหม่ carotenogenesis เป็นเป้าหมายหลักพันธุวิศวกรรมของพืชหลัก
เนื่องจากคุณค่าทางโภชนาการและประโยชน์ต่อสุขภาพอื่น ๆอีกมากมาย
ของโมเลกุลดังกล่าวสำหรับมนุษย์และสัตว์ ( Fraser
et al . , 2009 ; มิ , 2011 ) ตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จจะเพิ่มขึ้น
และในผลผลิต เช่น ไลโคปีนในมะเขือเทศ ( Fraser et al . , 2002 ) ,
สะสมของตัวกลางในระดับที่สูงขึ้น เช่น แซนทีน
ในมันฝรั่ง ( R ö Mer et al . , 2002 ) หรือส่วนขยายของ
ทางเดินที่มีอยู่เพื่อนวนิยายสิ้นสุดผลิตภัณฑ์ เช่น แอสตาแซนธินในข้าวโพด ( Zhu และ al . , 2008 ) .
นอกจากนี้ ข้าวโพดที่ใช้เพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างการกระตุ้น
พันธุกรรมในทางเดินและทางเดินภายใน (
naqvi et al . , 2011 ) บนหมายเลขของโอกาสมี
ถูกตัวอย่างของฟีโนไทป์ที่ไม่คาดคิดใหม่เนื่องจากไม่ทราบกฎระเบียบกลไกและปฏิกิริยาเอนไซม์ unpredicted
( เห็น sandmann et al . ( 2006 ) เพื่อทบทวน ) ข้าวมีตัวอย่างที่น่าสนใจของ carotenogenesis
โดยวิธีทางพันธุวิศวกรรม ในทางตรงกันข้าม
กับเอนโดสเปิร์มของข้าวโพดสีเหลือง ซึ่งเป็นสีจาก
สะสมของลูทีน และซีแซนทีน , อนุพันธ์ , 5,6-epoxy
แคว็กเคินบุช et al . ( 1963 ) ข้าว endosperm เป็นไม่มีสี โดย
ข้าว endosperm ครบถ้วนศักยภาพที่ซ่อนอยู่สำหรับแคโรทีน
ชีวสังเคราะห์แม้ว่าขั้นตอนเริ่มต้นใน
) แคโรทีนอยด์เป็นขาด ระดับโครงสร้างของโปรตีนไฟโทอีนและ
ไฟโทอีน desaturase ในป่าประเภทหน่วยคำต่ำกว่าระดับเกณฑ์
สำหรับแคโรทีนชีวสังเคราะห์ ( ช็อบ et al . , 2005 ) มันได้ถูกแสดงให้เห็นว่าข้อจำกัดของ
carotenogenesis สามารถเอาชนะในเอนโดสเปิร์มโดยการแสดงออกยีนข้าวการเข้ารหัสไฟโทอีน
synthase และแบคทีเรียที่มีไฟโทอีนสามารถแทนที่
พืช isomerisation ปฏิกิริยาและปฏิกิริยาการเติมพันธะคู่ ( ท่าน et al . , 2000 ) .
คาดว่า ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเหล่านี้ คือ ไลโคปีน . ที่น่าสนใจในการประมาณค่าโดยอัล
เกินไปและ
เบต้าแคโรทีนและแคโรทีนการเตรียมแบบทั้ง ลูทีนและซีแซนทีน
ตามลำดับ ( ท่าน et al . , 2000 ) ดังนั้นภายในข้าว cyclases
hydroxylases และจะถูกแสดงในเอนโดสเปิร์ม . การสำรวจ
ไพโตนซินเตสยีนจากพืชชนิดต่างๆ พบ
ที่ ข้าวโพด เอนไซม์ คือ มีประสิทธิภาพมากที่สุดในข้าว ( Paine
et al . , 2005 ) การใช้ไฟ LED เพื่อสร้างบรรทัดของข้าวอุดมไปด้วยและ bcarotene
ซึ่งทั้งสองมีโปรวิตามินเอกิจกรรมนอกจาก
ลูทีนและซีแซน ( โครงสร้างที่แสดงในรูปที่ 1 ) ในการทดลองทางวิศวกรรม carotenogenesis ปัจจุบัน
ของเราเราพยายามที่จะขยายทางเดินนอกจากแคโรทีนให้แอสทาแซนทิน . แอสตาแซนทินเป็น
ในราคาสูง ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสุขภาพของมนุษย์ และถูกใช้เป็นสารเติมแต่งอาหารที่จำเป็นในการเลี้ยงปลาแซลมอน
การแปล กรุณารอสักครู่..